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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA VALIDACIÓN DEL MÉTODO ANALÍTICO WALKLEY Y BLACK DE MATERIA ORGÁNICA EN SUELOS ARCILLOSOS, FRANCOS Y ARENOSOS DEL ECUADOR. TRABAJO DE GRADO PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO AGRÓNOMO EDISON GEOVANNY MÉNDEZ VALDIVIEZO TUTOR: DR. JAIME HIDROBO, Ph.D. Quito, junio 2016

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

VALIDACIÓN DEL MÉTODO ANALÍTICO WALKLEY Y BLACK DE MATERIA ORGÁNICA EN SUELOS ARCILLOSOS, FRANCOS Y ARENOSOS DEL

ECUADOR.

TRABAJO DE GRADO PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO AGRÓNOMO

EDISON GEOVANNY MÉNDEZ VALDIVIEZO

TUTOR: DR. JAIME HIDROBO, Ph.D.

Quito, junio 2016

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DEDICATORIA

Dedico este trabajo a mi Dios quién supo guiarme por el buen camino, darme fuerzas para seguir

adelante y no desmayar en los problemas que se presentaron, enseñándome a encarar las

adversidades sin perder nunca la dignidad ni desfallecer en el intento.

A mis padres; Guillermo Méndez y Magdalena Valdiviezo, por enseñarme a enfrentar los retos de la

vida y confiar en mí, a pesar de los errores cometidos en el camino, brindándome sus buenos y más

sinceros consejos.

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AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios ser maravilloso que me dio fuerza y fe para creer lo que me parecía imposible de

terminar.

A mis padres por brindarme los recursos necesarios y estar a mi lado apoyándome siempre.

A Agrocalidad especialmente al Laboratorio de Suelos Foliares y Aguas por abrirnos las puertas para

poder realizar nuestra investigación, al Ing. Rusbel Jaramillo, al Lic. Luis Cacuango, a la Ing. Katty

Pástas, al Ing. Daniel Bedoya que con sus conocimientos nos guiaron a realizar nuestro trabajo de

investigación.

A mis amigos que realizamos al mismo tiempo las investigaciones Alejandro (Buche), Marco (el

Gordo); y a mis amigos de la Espe Andrés (el Blanquito) y Daniela la (Princesa); y a Marcelin.

Al Dr. Jaime Hidrobo tutor de la investigación que con su ayuda y conocimientos nos guio en terminar

dicho trabajo.

A todos mis compañeros y amigos.

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CONTENIDO

CAPÍTULO

1. INTRODUCCIÓN

PÁGINAS

1

1.1 OBJETIVOS 3

1.1.1 Objetivo general 3

1.1.2 Objetivos específicos 3

2. REVISIÓN DE LITERATURA 4

2.1 El suelo 4

2.2 Importancia del suelo 4

2.3 Calidad del suelo 4

2.4 Indicadores de la calidad del suelo 5

2.4.1 Interpretación de los indicadores del suelo 7

2.5 Materia orgánica del suelo (MOS) 8

2.5.1 Importancia de la materia orgánica del suelo 9

2.5.1.1 Efecto sobre las propiedades físicas 10

2.5.1.2 Efecto sobre las propiedades químicas 10

2.5.1.3 Efecto sobre las propiedades biológicas 11

2.5.2 Dinámica de la materia orgánica del suelo 11

2.5.3 Fuentes de materia orgánica 12

2.6 Ciclo del carbono 12

2.7 Relación carbono - materia orgánica 13

2.8 Métodos para determinar la materia orgánica 14

2.8.1 Método por calcinación 14

2.8.2 Método de oxidación por peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) 14

2.8.3 Método de Walkley y Black (volumétrico) 15

2.11 Validación de métodos analíticos 17

3. MATERIALES Y MÉTODOS 21

3.1 UBICACION 21

3.1.1 Ubicación del sitio experimental 21

3.1.2 Características del sitio experimental 21

3.2 MATERIALES 22

3.2.1 Material experimental 22

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CAPÍTULO

3.3 MÉTODO

PÁGINAS

23

3.4 FACTORES EN ESTUDIO 26

3.5 VARIABLES EN ESTUDIO 26

3.6 DISEÑO EXPERIMENTAL 26

3.7 ANÁLISIS ESTADÍSTICO 27

3.8 ESQUEMA DEL ADEVA 27

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 28

4.1 Análisis de resultados 29

4.1.1 Determinación del límite de detección y de cuantificación 29

4.1.2 Determinación de la exactitud 31

4.1.3 Determinación de la precisión 32

4.1.3.1 Suelo arenoso 32

4.1.3.2 Suelo Franco 33

4.1.3.3 Suelo arcilloso 34

4.1.4 Determinación de la incertidumbre 35

5. CONCLUSIONES 37

6. RECOMENDACIONES 38

7. RESUMEN

SUMMARY

39

8. REFERENCIAS 43

9. ANEXOS 47

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11

INDICE DE ANEXOS

ANEXOS PÁG.

1 Datos obtenidos para el cálculo del porcentaje de materia orgánica 47

de las muestras analizadas.

2 Datos obtenidos del porcentaje de materia orgánica del MRC. 49

3 Datos obtenidos del porcentaje de materia orgánica de los blancos. 50

4 Certificado de análisis del MRC 51

5 Certificado de calibración de la bureta digital 52

6 Certificado de calibración del dispensador de dicromato de potasio 54

7 Certificado de calibración del dispensador del ácido sulfúrico 55

8 Certificado de calibración de la balanza analítica Scientch 56

9 Certificado de calibración del balón aforado 58

10 Certificado de calibración de la estufa 60

11 Datos experimentales de las muestras, MRC y blancos para realizar 61

la validación del método analítico de Walkley y Black.

12 Datos obtenidos del límite de detección y límite de cuantificación 62

para la validación del método analítico Walkley y Black.

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CAPÍTULO

13 Datos obtenidos de la exactitud del MRC para la validación del

método analítico de Walkley y Black.

PÁG

63

14 Resultado del ANOVA para el suelo arenoso para la validación del 64

método analítico de Walkley y Black.

15 Resultado del ANOVA para el suelo franco para la validación del 65

método analítico de Walkley y Black.

16 Resultado del ANOVA para el suelo arcilloso para la validación del 66

método analítico de Walkley y Black.

17 Resumen de la repetibidad y reproducibilidad de los datos obtenidos 67

para la validación del método analítico de Walkley y Black.

18 Datos cálculos de la incertidumbre para la validación del método 68

analítico de Walkley y Black.

19 Resumen de la validación del método analítico de Walkley y Black. 69

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1313

INDICE DE CUADROS

CUADROS PÁG.

1 Los principales indicadores de la calidad del suelo 6

2 Objetivos fijados para la validación del método analítico Walkley y 26

Black de materia orgánica en suelos arcillosos, francos y arenosos del

Ecuador.

3 Esquema del ADEVA para la validación del método analítico Walkley 27

y Black de materia orgánica en suelos arcillosos, francos y arenosos

del Ecuador.

4 Datos experimentales del porcentaje de materia orgánica obtenidos 29

para la validación del método analítico Walkley y Black. Tumbaco,

Quito 2016.

5 Datos experimentales del porcentaje de materia orgánica obtenidos en 30

los blancos para la validación del método analítico Walkley y Black.

Tumbaco, Quito 2016.

6 Datos experimentales del porcentaje de materia orgánica obtenidos del 31

MRC de la validación del método analítico Walkley y Black.

Tumbaco, Quito 2016.

7 Límite de detección y cuantificación para la validación del método 31

analítico Walkley y Black Tumbaco, Quito 2016.

8 Análisis de exactitud del porcentaje de materia orgánica del MRC para 32

la validación del método analítico Walkley y Black. Tumbaco, Quito

2016.

9 Análisis del ANOVA del suelo arenoso para la validación del método 32

analítico Walkley y Black. Tumbaco, Quito 2016.

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14

CUADROS

10 Análisis del ANOVA del suelo franco para la validación del método

analítico Walkley y Black. Tumbaco, Quito 2016.

PÁG.

33

11 Análisis del ANOVA del suelo arcilloso para la validación del método 34

analítico Walkley y Black. Tumbaco, Quito 2016.

12 Resultados de la precisión observando la no diferencia significativa 35

para la validación del método analítico Walkley y Black. Tumbaco,

Quito 2016.

13 Resultado de la incertidumbre de la validación del método analítico 35

Walkley y Black. Tumbaco, Quito 2016.

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INDICE DE FIGURAS

FIGURAS PÁG.

1 Ciclo del carbono 12

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16

INDICE DE FOTOGRAFÍAS

FOTOGRAFÍAS PÁG.

1 Muestras de suelos después de haber sido tamizadas. 70

2 Balanza analítica scientch 70

3 Matraz Erlenmeyer de 250 ml 70

4 Dicromato de potasio 71

5 Dispensador del dicromato de potasio 71

6 Dispensador del ácido sulfúrico 71

7 Agua tipo I 71

8 Sulfato ferroso y amonio hexahidratado 72

9 Bureta automática de la sal de Mohr 72

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VALIDACIÓN DEL MÉTODO ANALÍTICO WALKLEY Y BLACK DE MATERIA ORGÁNICA EN SUELOS

ARCILLOSOS, FRANCOS Y ARENOSOS DEL ECUADOR. Tumbaco 2016.

Autor: Edison Geovanny Méndez Valdiviezo

Tutor: Dr. Jaime Hidrobo, Ph.D.

RESUMEN

El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido de

materia orgánica en muestras de suelo, a pesar de tener selectividad y especificidad no se

encuentra validado, bajo las recomendaciones de los institutos de acreditación; para el

cumplimiento de la norma NTC/ISO/IEC 17025, el Laboratorio de Suelos, Foliares y Aguas

de AGROCALIDAD, deberá demostrar que el método se ajusta adecuadamente a sus

requerimientos, para obtener resultados más exactos y precisos en un determinado grupo

de muestras. Los resultados de la validación con los objetivos establecidos en este trabajo

indican que el método de ensayo PEE/SFA/09, para la determinación de Materia Orgánica

en muestras de suelos mediante el método de Walkley y Black realizado en el laboratorios

de Suelos, Foliares y Aguas de Agrocalidad, se declara validado con éxito.

PALABRAS CLAVE: MATERIA ORGÁNICA. VALIDACIÓN. WALKLEY Y BLACK. SUELOS.

MÉTODO.

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VALIDATION OF WALKEY AND BLACK ANALITIC METHOD OF ORGANIC MATERIAL IN CLAY, SANDY LOAM SOIL IN ECUADOR. TUMBACO 2016.

Author: Edison Geovanny Méndez Valdiviezo

Tutor: Dr. Jaime Hidrobo, Ph.D.

ABSTRACT

Walkey and Black analytic method used in order to show the content of organic materials in soil samples has not been validated even though it selectiveness and specificity. It has not been validated under validating institutes that work with NTC/ISO/IEC 17025 regulations from water and foliar soil laboratory AGROCALIDAD. It has to be demonstrated that this method is appropriate to its requirements in order to get precise results from a specific group of samples. The validation results aligned with the objectives in this research show that the method PEE/SFA/09 used for visualizing organic material components in soil through Walkey and Black method used in have been validated according to the successful results in water and foliar soil laboratory AGROCALIDAD.

KEYWORDS: ORGANIC MATERIALS. VALIDATION. WALKEY AND BLACK. SOIL. METHOD.

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1. INTRODUCCIÓN

La materia orgánica (M.O) del suelo comprende un gran contenido de sustancias carbonatadas de origen natural, como: biomasa microbiana, restos vegetales y animales en descomposición y mezclas amorfas coloidales de sustancias orgánicas complejas de alto peso molecular como los ácidos húmicos y fúlvicos. Esta materia orgánica es considerada como uno de los principales indicadores para medir la calidad de suelo, debido a su efecto benéfico sobre las propiedades físicas y químicas de este sustrato natural. El efecto positivo sobre la sustentabilidad del sistema productivo a largo plazo, ha sido documentado ampliamente por diferentes autores a nivel mundial (Ordoñez, 2002).

Un laboratorio de análisis químico para asegurar su calidad, debe cumplir con ciertas exigencias, primero dados por el cliente y por parámetros específicos dependiendo del método de análisis, estos últimos son proporcionados por la validación del método, los cuales indicaran si el método en cuestión tiene capacidades de desempeño consistentes con la que requiere la aplicación del método (Eurachem, 1998).

Las normas ISO 9001 para el desarrollo de sistemas de gestión de la calidad han sido utilizadas por empresas desde el año de 1987 que fueron creadas, sin embargo la necesidad de normas que rijan la operación de laboratorios de análisis químicos vio la necesidad de la creación de normas específicas, inicialmente fueron guía de la ISO 25, actualmente reemplazadas por la norma ISO/IECE 17025:2005 (Pérez, 2009).

En Ecuador todo laboratorio de análisis y calibración para estar acreditado, debe validar adecuadamente su metodología. Según la norma NTE INEN-ISO/IEC 17025:2005 del Organismo de Acreditación Ecuatoriana (OAE), los laboratorios deben validar y calcular la incertidumbre de todos los métodos que utilizan, tanto los desarrollados por ellos mismos como aquellos procedentes de fuentes bibliográficas o desarrolladas por otros laboratorios.

Debido a la demanda de métodos analíticos validados a nivel nacional, para asegurar la confiabilidad y validez técnica de los resultados emitidos por los laboratorios, el Laboratorio de Suelos, Foliares y Aguas de la Agencia Ecuatoriana de Aseguramiento de la Calidad del Agro (AGROCALIDAD), realiza procesos que cumplan las normativas nacionales e internacionales en dicha validación.

Para esto, se tomará medidas pertinentes para asegurar de que es capaz de producir y reproducir efectivamente los datos en un parámetro determinado, ya que muchas de las decisiones que se toman están basadas en la información que estos datos proporcionen. Por tanto, se requiere en la zona de trabajo de instrumentos calibrados y certificados, integridad de la muestra, métodos documentados, analistas calificados y estándares de referencia confiables, con esto se verifica que el método de análisis es lo suficientemente fiable y reproducible para producir el resultado previsto dentro de intervalos definidos, así como probar la capacidad del laboratorio (Eurachem, 1998).

Se han desarrollado una gran cantidad de técnicas analíticas que permiten cuantificar el contenido de M.O, como el de carbono orgánico total (COT) o el carbono fácilmente oxidable (CFO). El método propuesto por Walkley & Black (W&B) es el más difundido y consiste en la oxidación húmeda de la muestra de suelo con dicromato de potasio en medio ácido. El calor desprendido, durante la incorporación del ácido sulfúrico, es el que permite la oxidación parcial del C. En este proceso se produce una reducción del dicromato, equivalente al contenido de C que es oxidado. El dicromato residual es luego titulado con sal ferrrosa. Este método solo estima el CFO, por lo que se utiliza un factor de corrección utilizado es 1,72 debido a que se asume que en promedio se oxida el 58% del COT (Eyherabide, et al., 2014).

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Según el mismo autor la cuantificación de C por el método de W&B puede verse afectada por distintas interferencias, por ejemplo, presencia de iones cloruro o ferroso y óxidos de manganeso. A pesar de ello, este método es ampliamente utilizado porque requiere un equipamiento mínimo, puede adaptarse para la manipulación de gran número de muestras y no es costoso. En cuanto a las desventajas, utiliza grandes cantidades de ácido sulfúrico y presenta como producto de desecho tóxico al ion cromo, el cual es altamente cancerígeno. Sin embargo, si la titulación del dicromato de potasio es completa, el residuo contiene sólo cromo trivalente, no cancerígeno y de muy baja toxicidad.

El presente trabajo tiene por objetivo validar el método analítico de Walkley y Black de materia orgánica fácilmente oxidable en suelos arcillosos, francos y arenosos del Ecuador. El Laboratorio de Suelos, Foliares y Aguas de la Agencia Ecuatoriana de Aseguramiento de la Calidad del Agro- AGROCALIDAD, no estará desligado del actual proceso de transformación en el tema de calidad y competencia técnica que vive el país, basado estrictamente en el cumplimiento de lo estipulado en las diferentes leyes, reglamentos, normativas, que garantizan que un servicio o producto cumpla con lo que le rige, así los clientes tendrán la certeza que el laboratorio es técnicamente competente.

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1.1 OBJETIVOS

1.1.1 Objetivo general

Validar el método analítico de Walkley y Black de materia orgánica en suelos arcillosos,

francos y arenosos del Ecuador.

1.1.2 Objetivos específicos

Cuantificar los parámetros de eficiencia para la validación del contenido de materia

orgánica fácilmente oxidable por el método analítico Walkley y Black.

o Límite de detección

o Límite de cuantificación

o Exactitud

o Precisión

o Incertidumbre asociada al método

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2. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1 El suelo

El suelo es considerado como uno de los recursos naturales más importantes dentro de un agroecosistema, de ahí la necesidad de mantener su productividad, para que a través de él y las prácticas agrícolas adecuadas se establezca un equilibrio entre la producción de alimentos, el ambiente y el acelerado incremento del índice demográfico (Eyherabide, et al., 2014).

El suelo es esencial para la vida como es el aire y el agua, cuando es utilizado de manera prudente puede ser considerado como un recurso renovable. Es un elemento de enlace entre los factores bióticos y abióticos y se le considera un hábitat para el desarrollo de las plantas (Alihuen, 2008).

Gracias al soporte que constituye el suelo es posible un adecuado manejo y uso de los recursos naturales, por lo cual es necesario comprender las características físicas y químicas para propiciar la productividad y el equilibrio ambiental (Apezteguia & Sereno, 2002).

2.2 Importancia del suelo

El suelo es un recurso irrecuperable y de gran valor para la producción de alimentos para la humanidad, por lo tanto la FAO ha tomado tal iniciativa para generar consciencia del cuidado de este por parte de la sociedad. Considerando que la regeneración del suelo es tan dificultosa y que después de 2000 años tan solo se regeneran 10 cm de suelo fértil, gracias a la acción de procesos de meteorización y edafización de rocas por efecto de factores como el sol, la lluvia, el viento, los animales y las plantas, es ahora que se observan los números rojos de la factura de una explotación excesiva de este recurso (FAO, 2015).

Según la (FAO, 2015), mientras el suelo se encuentre sin cobertura vegetal se verá más expuesto a la erosión ocasionada por el viento y la lluvia, y son los bosques principalmente los que protegen al suelo de esta forma, irónicamente cada año se destruyen 13 millones de hectáreas de bosque. No sólo la tala de bosques amenaza al suelo, sino también la agricultura intensiva que después de la cosecha deja los suelos expuestos a la erosión. La expansión urbana contribuye fuertemente en esta problemática, el suelo queda enterrado bajo infraestructuras de cemento y se pierde el valor del suelo como fuente de subsistencia, además dentro de esta expansión cada vez los espacios agrícolas quedan más rezagados y la frontera agrícola se expande hacia los bosques.

2.3 Calidad del suelo

La calidad debe interpretarse como la utilidad del suelo para un propósito específico en una escala amplia de tiempo. El estado de las propiedades dinámicas del suelo como contenido de materia orgánica, diversidad de organismos o productos microbianos en un tiempo particular constituye la salud del suelo (Carter, et al., 1997).

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El uso del suelo se debe basar en la capacidad de éste para proporcionar elementos esenciales, pues éstos son finitos y limitan la productividad. La calidad del suelo ha sido percibida de muchas formas desde que este concepto se popularizó en la década anterior. Este concepto ha sido relacionado con la capacidad del suelo para funcionar. Incluye atributos como fertilidad, productividad potencial, sostenibilidad y calidad ambiental. Simultáneamente la calidad del suelo es un instrumento que sirve para comprender la utilidad y salud de este recurso. A pesar de su importancia, la ciencia del suelo no ha avanzado lo suficiente para definir claramente lo que se entiende por calidad (Karlen, et al., 1995).

Según (Buol, 1995), el término calidad del suelo se empezó a utilizar al reconocer las siguientes funciones del suelo:

1.- Promover la productividad del sistema sin perder sus propiedades físicas, químicas y biológicas.

2.- Atenuar contaminantes ambientales y patógenos.

3.- Favorecer la salud de plantas, animales y humanos.

Para (Arshad & Coen, 1992), le dieron a este concepto una connotación más ecológica; la definieron como su capacidad para aceptar, almacenar, reciclar agua, minerales y energía para la producción de cultivos, preservando un ambiente sano.

Las definiciones más recientes de calidad del suelo se basan en la multifuncionalidad del suelo y no sólo en un uso específico, pero este concepto continúa evolucionando. Estas definiciones fueron sintetizadas por el Comité para la Salud del Suelo de la Soil Science Society of America como la capacidad del suelo para funcionar dentro de los límites de un ecosistema natural o manejado, sostener la productividad de plantas y animales, mantener o mejorar la calidad del aire y del agua, y sostener la salud humana y el hábitat (Bautista, et al., 2004).

2.4 Indicadores de la calidad del suelo

La calidad del suelo como su capacidad de asegurar las condiciones y disponibilidad de nutrientes requeridos para producir cultivos sanos y nutritivos de una manera sostenible a largo plazo, sin impactar los recursos naturales o dañar el ambiente, reflejada en salud, bienestar y calidad de vida. Según la taxonomía general, los suelos que presentan mejores características de calidad, son los de los órdenes Molisol, Andisol y Vertisol. El contenido de materia orgánica es quizá el indicador más importante de calidad del suelo, ya que afecta en gran medida sus demás propiedades. El contenido de arcilla en el suelo, indica propiedades de fertilidad y disponibilidad de nutrientes para las plantas gracias a sus propiedades coloidales que le permiten intercambiar elementos con las raíces y retener la humedad. (Unad, 2015).

Según (Bautista, et al., 2004) las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo son consideradas como indicadores de la calidad del suelo que deben cubrir las siguientes condiciones:

Describir los procesos del ecosistema.

Integrar propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo. Reflejar los atributos de sostenibilidad que se quieren medir. Ser sensitivas a variaciones de clima y manejo.

Ser accesibles a muchos usuarios y aplicables a condiciones de campo.

Ser reproducibles.

Ser fáciles de entender. Ser sensitivas a los cambios en el suelo que ocurren como resultado de la degradación

antropogenica.

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Cuadro 1: Los principales indicadores de la calidad del suelo

TIPO INDICADOR DEL SUELO

Variables Físicas

Profundidad útil *

Textura *

Estructura *

Porosidad *

Estabilidad de agregados

Compactación *

Infiltración *

Conductividad eléctrica *

Retención de agua *

Variables Químicas

Color *

pH *

Carbonatos

Salinidad *

Alcalinidad *

Capacidad de cambio catiónico *

Macronutrientes *

Elementos tóxicos

Variables Biológicas

Materia orgánica *

Lombrices *

Mineralización de N

Índice de descomposición

Desintoxicación de contaminantes

Actividad enzimática

(*) Indicadores individuales recomendados por USDA.

Fuente: (Unad, 2015).

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2.4.1 Interpretación de los indicadores del suelo

Físicas

Profundidad útil: es aquella donde la raíz de la planta puede penetrar fácilmente, sin

mayores obstáculos de tal forma que consiga el agua y los nutrientes indispensables (Ibañez, 2007).

Textura: indica el contenido relativo de partículas de diferente tamaño, como la arena, el

limo y la arcilla, en el suelo. Las cuales al combinarse permiten categorizar al suelo en una de las 12 clases texturales mediante el uso del triángulo de texturas (FAO, 2015).

Estructura: las partículas del suelo agrupadas en conjunto de diferente forma y tamaño,

denominados agregados los cuales determinan la estructura. Los principales tipos de estructura del suelo son: laminar, prismática, columnar, en bloque, granular y grumosa (FAO, 2015).

Porosidad: es la relación entre el volumen que ocupan los poros y el volumen total,

expresada en porcentaje. La densidad aparente del suelo se relaciona con el espacio poroso de modo que cuando la densidad aparente aumenta el volumen de poros disminuye (Bautista, et al., 2004).

Características hidráulicas: la humedad en el suelo depende de la infiltración, velocidad con

que penetra el agua en el suelo; conductividad hidráulica que mide el movimiento del agua en el suelo para un gradiente determinado, condicionando la infiltración y percolación y la capacidad de retención de agua (Unad, 2015).

Químicas

Color: El color del suelo es indicativo de muchas propiedades de éste. Si el color del suelo

varía de un lugar a otro, seguramente, los minerales que componen uno y otro no son los mismos o el contenido en agua de ambos es diferente. El color generalmente representa el contenido de materia orgánica mientras más oscuro sea el suelo decimos que contiene mayor cantidad de M.O. Los científicos utilizan la escala de colores de Munsell para clasificar los suelos (Vasco, 2015).

pH: el pH es una escala numérica que mide el grado de acidez o alcalinidad esta escala va

desde 0 a 14, los suelos por lo general tienen tendencia a acidificarse. En general, las plantas prefieren el rango de pH neutro (de 6.0 a 6.8), esto se llama el punto de equilibrio en el cual la mayoría de los nutrientes permanecen disponibles para las raíces. (Tecnicoagricola, 2013).

Salinidad y alcalinidad: La salinidad del suelo se refiere a la cantidad de sales en el suelo y

puede ser estimada por la medición de la conductividad eléctrica (CE) de una solución extraída del suelo. La sal es un compuesto químico formado por iones con carga negativa enlazados a iones con carga positiva. Un fertilizante es una sal. En un suelo pueden existir diferentes tipos de sales, las principales son las formadas por calcio, magnesio y sodio, y que aportan unas características u otras a cada tipo de suelo dependiendo de su concentración. Cuando las acumulaciones del suelo son de calcio o de magnesio, se dice que se produce un fenómeno de salinización del suelo; sin embargo, si lo que se acumula en el suelo es el sodio, se produce una alcalinización. (Smart Fertilizer Management, 2015).

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Capacidad de cambio catiónico (CCC): Esta propiedad química del suelo se refiere a la cantidad total de cargas negativas que están disponibles sobre la superficie de las partículas en el suelo. También se puede definir como el número total de cationes intercambiables que un suelo en particular puede o es capaz de retener (cantidad total de carga negativa).Conocer la CCC o también llamada Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) de un suelo es fundamental, pues este valor nos indica el potencial de un suelo para retener e intercambiar nutrientes. Además la CIC afecta directamente la cantidad y frecuencia de aplicación de fertilizantes (Moremo, 2015).

Nutrientes: los nutrientes son sustancias químicas disueltas en la humedad del suelo,

necesarias para el crecimiento y desarrollo normal de las plantas. Los nutrientes vitales son 13 elementos minerales. Son imprescindibles, porque si un suelo contiene cero gramos de los elementos, las plantas no crecen (ABC, 2015).

Biológicos

Materia orgánica: La materia orgánica es uno de los componentes del suelo, en pequeña

porción, formada por los restos vegetales y animales que por la acción de la microbiota del suelo son convertidos en una materia rica en reservas de nutrientes para las plantas, asegurando la disponibilidad de macro y micronutrientes. Cuando son agregados restos orgánicos de origen vegetal o animal, los microorganismos del suelo transforman los compuestos complejos de origen orgánico en nutrientes en forma mineral que son solubles para las plantas; pero este proceso es lento, por lo tanto la materia orgánica no representa una fuente inmediata de nutrientes para las plantas, sino más bien una reserva de estos nutrientes para su liberación lenta en el suelo (Bautista, et al., 2004).

Abundancia de organismos: incluye el recuento o estimación del número de organismos

específicos del suelo como lombrices, hongos y nematodos, los cuales son responsables de la descomposición y ciclos de diversos componentes (Ibañez, 2011).

Actividad biológica: se relaciona directamente con los diversos procesos condicionantes de

la productividad agrícola como son el ciclo del carbono, control de enfermedades, eliminación de contaminantes. Un indicador directo de la actividad biológica es el índice de respiración (Ibañez, 2011).

2.5 Materia orgánica del suelo (MOS)

El suelo está constituido por tres fases que interactúan entre ellas, una fase sólida, una fase líquida y una fase gaseosa. Los componentes sólidos determinan la estructura del suelo, que se define como la interacción entre los sólidos con el espacio poroso destinado al aire y al agua o solución del suelo (Horonato, 2000).

La estructura adecuada de un suelo determina en largo plazo la sustentabilidad de un agro ecosistema. Entre otros factores intrínsecos del sistema suelo, como los ciclos de humedecimiento y de secado y la acción de los materiales cementantes del suelo son determinantes en la formación de la estructura. Entre ellos, está el contenido de materia orgánica y es imperativo mantener la materia orgánica del suelo la cual es factor determinante de la porosidad, y por lo tanto, de la capacidad de infiltración, retención de humedad, resistencia a la erosión hídrica y eólica y es fuente básica de la fertilidad química del suelo (Apezteguia & Sereno, 2002).

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Todos los suelos contienen materia orgánica derivada directamente de los residuos de plantas y animales, la cual es sintetizada durante la descomposición biológica. Un importante paso de la materia orgánica fue reconocer que solo una pequeña parte del total del carbono orgánico y nitrógeno presente en el suelo es biológicamente activo. De esta forma, se ha definido que la materia orgánica del suelo tiene dos componentes: uno que se descompone fácilmente y que genera a la fertilidad del suelo y otro difícilmente que se descompone que influye en las características coloidales y comportamiento químico de éste (Zagal, et al., 2002).

La materia orgánica del suelo se refiere al contenido de todos los compuestos orgánicos, vivos o muertos que se encuentren en él. La materia orgánica viva comprende las raíces, macro organismos y los microorganismos. La materia orgánica muerta es clasificada en: a) fracción liviana, compuesta por residuos en descomposición con un tamaño mayor a 250 µm y con una densidad menor a 1,6 – 2,0 g/cm3, y b) una fracción pesada producto de agregados órgano- minerales con densidades mayores. De esta forma, la materia orgánica de los suelos es muy heterogénea y su permanencia en el suelo es muy variable, ya que presenta tiempos de reciclaje que van desde horas hasta siglos (Zagal, et al., 2002)

Por otra parte la MOS se caracteriza por hallarse en continuo proceso de degradación, por lo cual se le considera un componente transitorio del suelo que debe ser repuesto continuamente. Esta materia orgánica raramente sobrepasa el 10 % del total del suelo (generalmente oscila entre un 2 a 3 %) pero aun así su influencia sobre las propiedades del suelo es de fundamental importancia y obliga a que las técnicas culturales conduzcan a un abastecimiento sistémico de las reservas húmicas. Las cifras más altas de materia orgánica, excluyendo las turbas, corresponden a suelos de hierba, en climas húmedos y las cifras más bajas se encuentran en climas cálidos con escasez de lluvias. Las variaciones en el contenido de materia orgánica en el perfil del suelo son también muy considerables, apreciándose una disminución de esta desde la superficie hacia la profundidad (Barreira, 1978).

2.5.1 Importancia de la materia orgánica del suelo

La adición de materia orgánica mejora la productividad del suelo fue detectada hace milenios por los agricultores, de modo que la práctica de agregar materia orgánica al suelo es muy antigua y fue probablemente el primer criterio de fertilidad de suelos utilizado (Witt & Goudriaan, 1974)

La fracción orgánica del suelo tiene un papel importante en aspectos fundamentales tales como regular procesos químicos que ahí ocurren, influye sobre las características físicas y es el centro de casi todas las actividades biológicas en el mismo, incluyendo la microflora, la fauna y hasta el sistema de raíces de plantas superiores. La materia orgánica afecta directamente a muchas propiedades y procesos que ocurren en los suelos, afectando en forma significativa la acción sobre el medio ambiente (Witt & Goudriaan, 1974).

La materia orgánica proporciona muchos beneficios al suelo pero puede tener impactos negativos ambientales y agrícolas. Al incrementar la materia orgánica se debe aumentar las dosis de aplicación de muchos pesticidas lo que conlleva a grandes pérdidas económicas, ambientales y de la salud. Otro efecto negativo es el contexto edáfica con relación a la cantidad de lombrices, por una parte estos invertebrados se benefician de manera importante a la producción agrícola pero incrementan el flujo y el movimiento de contaminantes aplicados hacia el subsuelo actuando como vectores de enfermedades (Sojka & Upchucrh, 1999).

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Un efecto adicional de la MOS en la productividad agrícola es su papel de fuente importante de nutrientes y su cuantificación es esencial para orientar respecto a las prácticas más sostenibles de manejo del suelo. Esto es particularmente dependiente del conocimiento del impacto del manejo agronómico sobre las diferentes fracciones de la MOS. Los ciclos agrícolas degradan las características físicas y químicas del suelo, las cuales se recuperan durante el periodo de praderas, en conjunto con un manejo adecuado de residuos (Awrence, et al., 2004).

2.5.1.1 Efecto sobre las propiedades físicas

La estructura del suelo se define como la ordenación de las partículas individuales del suelo en unidades secundarias, a las que se denomina agregados del suelo, de mayor tamaño junto con el espacio de huecos que están asociadas. La estructura pues, surgirá a partir de las interacciones fisicoquímicas entre las arcillas y los grupos funcionales de la materia orgánica. La importancia de la estructura del suelo es clara, ya que nos permite diferenciar los suelos de los materiales geológicos. Los huecos contenidos en los agregados van a permitir la transferencia de aire y agua en el suelo, incidiendo por tanto en la actividad de los microorganismos y en el crecimiento vegetativo (Ibáñez, 2006).

Según el mismo autor la estructura condiciona toda una serie de propiedades del suelo como:

Evita el sellado y la formación de costras superficiales al secarse la superficie del suelo.

Favorece la infiltración el agua y la germinación de las semillas.

Permite el desarrollo de la microflora aeróbica. Favorece la actividad de la microfauna del suelo, actividad que repercutirá a su vez

favorablemente en el mantenimiento de una buena estructura.

Influye positivamente sobre la capacidad de retención de agua en el suelo.

Favorece las prácticas culturales.

El efecto combinado de estos parámetros conseguiremos una buena estructura del suelo, que actuará previniendo la erosión y la degradación, de ahí la importancia en mantener unos niveles adecuados de materia orgánica en el suelo, sobre todo en zonas de climas semiáridos como es el caso de la cuenca mediterránea, donde la problemática de desertización es lamentablemente una realidad (Ibáñez, 2006).

2.5.1.2 Efecto sobre las propiedades químicas

En el proceso de descomposición de la materia orgánica del suelo se liberan nutrientes a través de las reacciones de intercambio. El CO2 liberado por los microorganismos y la producción de ciertos ácidos orgánicos aumenta la solubilidad de ciertos minerales, principalmente K, Ca y Mg (Rojas & Sierra, 2005).

Según el mismo autor describe que el efecto de la materia orgánica sobre las propiedades químicas del suelo son:

• La estabilización de la acidez del suelo por su poder amortiguador.

• La apreciable contribución a la capacidad de intercambio catiónico de los suelos, especialmente en suelos de textura arenosa o con arcillas de reducida capacidad de cambio.

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• Los fenómenos de adsorción, entre los cuales son de particular importancia la inactivación de plaguicidas y la fijación de fósforo.

• Los ácidos húmicos de la materia orgánica afectan directamente los minerales del suelo y aceleran su descomposición.

2.5.1.3 Efecto sobre las propiedades biológicas

La materia orgánica influye sobre la producción de sustancias inhibidoras y activadoras del crecimiento, importantes para la vida microbiana del suelo, así como la participación en procesos pedogenéticos debido a sus propiedades de peptización, coagulación, formación de quelatos y otros. (Fassbender & Bornemisza, 1994).

Entre los efectos benéficos se destacan los factores que fomentan el crecimiento, señalando que la materia orgánica es fuente de nutrientes tanto para los organismos superiores como para los inferiores. El efecto de la materia orgánica sobre el equilibrio de la flora microbiana del suelo, lo que se expresaría en una mayor resistencia a enfermedades y plagas del mismo.

Esta materia orgánica es también la fuente energética de los organismos por sus compuestos de carbono, aunque dichos organismos del suelo no son capaces de utilizar más que una pequeña cantidad de esta energía por lo cual el resto se mantiene en los residuos o se disipa en forma de calor (Rojas & Sierra, 2005).

En zonas templadas cubiertas con vegetación natural, lo normal es que los horizontes superiores tengan unos porcentajes de materia orgánica variables entre 2.5 y 10 %, cifras inferiores pueden corresponder a condiciones climáticas de gran aridez y en consecuencia poca vegetación. Por el contrario, cifras muy superiores implican generalmente dificultades para los procesos de mineralización por causa de excesiva acidez o de hidromorfía. En zonas cálidas y lluviosas, a pesar de que la vegetación natural presente un marcado desarrollo, es normal que los porcentajes de materia orgánica sean muy bajos debido a la enorme rapidez de mineralización (Rubio, et al., 2000).

2.5.2 Dinámica de la materia orgánica del suelo

Los términos materia orgánica y humus se emplean indistintamente en agricultura; sin embargo, el primero es más amplio e incluye al segundo. El problema surge por la alta heterogeneidad del objeto en estudio. Se ha definido al humus como un complejo de productos orgánicos de naturaleza coloidal, el cual es originado por un proceso doble de descomposición y síntesis de los residuos orgánicos que se incorporan al suelo (Gandullo, 2000).

La materia orgánica del suelo está sometida a la acción catabólica de la flora microbiana, produciendo la descomposición biológica de los residuos orgánicos frescos. Existe una fracción de estas sustancias que son resistentes a la mineralización, ya que su estructura química las hace difícilmente atacables por los microorganismos, o bien, porque se producen metabolitos muy reactivos que intervienen en la formación de complejos orgánicos estables. Este proceso de síntesis biológica se conoce como inmovilización biológica (Universidad de Chile, 1991).

Según (Rojas & Sierra, 2005), la rapidez con la cual un sustrato orgánico se oxida depende de su composición y de las condiciones físicas y químicas del ambiente que lo rodea, ya que tiene una estrecha relación con la microflora y micro fauna del suelo.

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2.5.3 Fuentes de materia orgánica

Según (Aycachi, et al., 2007), las fuentes de materia orgánica son las siguientes:

Residuos actividad ganadera: Estiércoles, orines, pelos, plumas, huesos, etc.

Residuos actividad agrícola: Restos de cultivos, podas de árboles y arbustos, malezas, etc.

Residuos actividad forestal: Aserrín, hojas, ramas y ceniza Residuos actividad industrial: Pulpa de café, bagazo de la caña de azúcar, etc. Residuos actividad urbana: Basura doméstica, aguas residuales y materias fecales.

Abonos orgánicos preparados: Compost, estiércol, humus de lombrices, mulch, etc.

2.6 Ciclo del carbono

La mayor parte del carbono se almacena en la atmósfera y en los océanos en forma de anhídrido carbónico. Las plantas verdes absorben el anhídrido carbónico, compuesto vital en el proceso de fotosíntesis. A través de este proceso, los átomos de carbono se unen formando parte de moléculas de hidratos de carbono simples, que más tarde pueden transformarse en grasas, proteínas o hidratos de carbono más complejos (Pellini, 2014).

La reserva fundamental de carbono se encuentra como CO2, el cual puede ser asimilado por las plantas. Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03 % y cada año aproximadamente un 5 % de estas reservas de CO2, se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años (Ciencias de la tierra y del medio ambiente, 2015).

La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración los seres vivos oxidan los alimentos produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales más visibles. Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la de otros gases, como el O2 o el N2, porque reacciona con el agua formando ácido carbónico (Pellini, 2014).

Figura 1. Ciclo del carbono (http://campus.almagro.ort.edu.ar)

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Las plantas toman el carbono del CO2 del aire y con la energía de la luz del sol producen alimentos (glucosa, sacarosa, almidón, celulosa, etc.), y liberan oxígeno (O2). En el ciclo del carbono las plantas juegan el rol más importante y una gran parte de la masa de las plantas está conformada por compuestos de carbono como lo son azúcares, almidones, celulosa, lignina y otros compuestos diversos (Ciencias de la tierra y del medio ambiente, 2015).

Los animales carnívoros toman la materia de otros animales por la alimentación. Absorben los componentes de los animales por el proceso digestivo y los descomponen en las células con ayuda del oxígeno que respiran (del aire o del agua) y emiten CO2 al aire o al agua. Los animales herbívoros se alimentan de estas plantas y usan los compuestos orgánicos para vivir y formar su propia materia. Los carbohidratos (azúcares, almidón, celulosa, lignina, etc.) son descompuestos por los herbívoros por procesos químicos en las células y forman el combustible de su cuerpo. Este proceso se inicia con

la respiración, o sea la toma de oxígeno del aire o del agua. Con el oxígeno se descomponen los

azúcares y se emite CO2 al aire o al agua, con producción de diversas formas de energía, especialmente calor. De esta forma el carbono pasa a formar parte de ellos en forma de proteínas, grasas e hidratos de carbono (Lenntech, 2015).

La descomposición de las plantas y de los animales al morir restituye el carbono al medio en forma de CO2 y materia orgánica, que son aprovechados por otras plantas para reiniciar el ciclo. Los organismos vivos que se encargan de esta descomposición son esencialmente bacterias y hongos. También desprenden CO2 los desechos del metabolismo de las plantas y animales, así como los restos de organismos muertos que se descomponen por la acción de ciertos hongos y bacterias (Pellini, 2014).

2.7 Relación carbono - materia orgánica

La determinación de la materia orgánica total está basada en la determinación de C en general por dos diferentes procedimientos; combustión seca del C en la cual se determina el CO2 desprendido

=y por otra parte la combustión húmeda del C basada en la reducción del Cr2O7 y determinación

del dicromato no reducido por titulación. Los valores en C total encontrados incluyen los restos vegetales y animales recientemente depositados, la fracción húmica en su proceso de mineralización, la fracción húmica en su proceso de humificación y las formas inertes del C elemental (Fassbender & Bornemisza, 1994).

Entre los constituyentes de la MOS hay un subgrupo muy importante que son los hidratos de carbono, los que están constituidos por moléculas relativamente pequeñas, que se encuentran libres o asociadas a estructuras moleculares mayores. Ellos, por ser las estructuras menos complejas de la MOS, presentan un reciclaje bastante rápido. Los hidratos de carbono de los suelos constituyen alrededor de 5 a 25 % de la MOS, y en su mayoría provienen de la descomposición de residuos orgánicos tanto animales como vegetales (Ambientum, 2015).

El carbono es el constituyente común en toda materia orgánica. Como consecuencia, sus movimientos durante la digestión microbiana de los tejidos son extraordinariamente significativos. Mucha de la energía adquirida por la fauna y flora en el suelo viene de la oxidación del carbono. Como resultado, su anhídrido es desalojado continuamente y en grandes cantidades, y cuando está en contacto con el agua, se transforma en ácido carbónico. A pesar de ser el ácido carbónico un ácido muy débil, desprende bastante cantidad de H activo influyendo en las reacciones de muchas soluciones del suelo. Su acción disolvente sobre la caliza (CaCO3) es importante al remover este mineral de los suelos de las regiones húmedas (Matus & Maire, 2000).

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Los valores de C se expresan en porcentajes y por lo tanto la materia orgánica también, ya que se multiplica el % C por el factor convencional de Van Vammelen que corresponde a 1,724. El uso de este factor se ha generalizado en la consideración de que la materia orgánica del suelo contiene un promedio de 58 % de C. Lo que nos quiere decir que por cada 100 gramos de Materia Orgánica esta contiene 58 gramos de Carbono, de esta forma obtenemos el factor de conversión anteriormente calculado (Barreira, 1978).

2.8 Métodos para determinar la materia orgánica

2.8.1 Método por calcinación

Este método determina el contenido total de materia orgánica que posee el suelo, completo o en alguna de sus fracciones. Debe tenerse presente que con este método se obtienen valores más altos en el contenido de materia orgánica del suelo, ya que con él se volatizan todas las formas de carbono orgánico presentes en la muestra lo que le convierte en un método poco exacto de medición.

El mismo autor menciona la manera de hacer esta determinación de la materia orgánica del suelo consiste en:

Se pesa una muestra de 6 ó 7 g de suelo seco al aire y tamizado a 2 mm (o en la fracción requerida) y se coloca en crisoles de porcelana.

Se seca el conjunto (la muestra y el crisol) en horno a 105 ºC hasta peso constante (aproximadamente entre 24 y 48 horas), se retira del horno y se deja enfriar en desecador, luego se pesa.

Se calcina la muestra en una mufla a 650 ó 700 ºC, durante 3 ó 4 horas.

Se retira de la mufla el conjunto, se deja enfriar en desecador y se pesa nuevamente. Se calcula la diferencia de peso entre las medidas antes y después de calcinar; esta

diferencia de peso equivale a la cantidad de materia orgánica que se perdió de la muestra por efecto de la calcinación.

Se expresa la diferencia de peso en porcentaje (%), con respecto al peso inicial de la muestra (seca a 105 ºC) y ese es el porcentaje de materia orgánica que tenía aquella.

2.8.2 Método de oxidación por peróxido de hidrógeno (agua oxigenada)

Aunque este procedimiento es recomendado para eliminar materia orgánica de muestras de suelos que están siendo sometidos a análisis textural y que presentan dificultades para dispersar debido a que tienen un alto contenido de ella, también es útil si se quiere cuantificar el contenido de materia orgánica en un suelo en que el contenido de ella sea bajo (Andrade, 2015).

Con este método, el procedimiento a seguir es el siguiente:

Se toma una muestra de suelo tamizado a 2 mm (o a la fracción de tamaño deseado) y seco al horno.

Se coloca la muestra en un matraz erlenmeyer y se pesa.

Se le adicionan porciones de solución de peróxido de hidrógeno al 6 % hasta que no haya efervescencia, el proceso puede acelerarse calentando en baño María a 60 ºC.

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Se seca la muestra en horno nuevamente y se vuelve a pesar cuando enfríe; la diferencia de peso es el contenido de materia orgánica que tenía la muestra, el cual se expresa en porcentaje con respecto al peso inicial de ella.

En esta determinación debe tenerse mucha precaución al hacer las adiciones del peróxido de hidrógeno ya que la reacción puede ser muy violenta y puede causarle quemaduras al operario, así como pérdida de material de la muestra, invalidándose la determinación (Andrade, 2015).

2.8.3 Método de Walkley y Black (volumétrico)

Potencial redox

El potencial redox del sistema está fuertemente asociado a la concentración de H2SO4 y a la temperatura de reacción, por lo que un aumento en la concentración del ácido incrementaría la fuerza oxidante del sistema pero reduciría la temperatura alcanzada en la disolución. Por otra parte la concentración de dicromato, empleada en la mezcla, debe asegurar una intensidad oxid ativa constante, por lo que la muestra no debería consumir más del 80 % del dicromato añadido (Carreira, 2011).

Temperatura de reacción

La relación 2:1 del ácido:dicromato, indicada originalmente por Walkley y Black (1934), resulta ser la óptima para alcanzar temperaturas cercanas a los 120-140 ºC, y para ello es conveniente una rápida disolución del ácido, lograda a través de la agitación orbital del recipiente de reacción, evitando que queden partículas de suelo adheridas a las paredes del mismo y fuera del alcance de la mezcla oxidante. El nivel de oxidación dependerá no solo de la temperatura máxima alcanzada, sino también de la persistencia del calor generado. Por ello tanto el recipiente utilizado en la reacción como el grado de aislamiento del medio son factores determinantes que regulan el control de la temperatura y que necesariamente deben ser normalizados. El empleo de calefacción externa permite lograr valores más altos de recuperación del C, para una gran gama de suelos. Así, temperaturas entre los 125 a 150 ºC mejorando el nivel de oxidación del C, pero debe tenerse presente que con temperaturas cercanas o superiores a los 150 ºC se produce una rápida descomposición térmica del dicromato, catalizada por el propio Cr+3, dando en algunos casos valores superiores al 100 % de recuperación (Carreira, 2011).

Interferencias químicas

Este tipo de método está sujeto a interferencias provocadas por algunos constituyentes del suelo siempre y cuando se encuentren en cantidades elevadas. La presencia significativa de iones cloruros o iones ferrosos sobre estimarían el carbono orgánico (CO), mientras que los nitratos provocarían el efecto inverso dando valores bajos de CO. La interferencia del cloruro es significativa sólo en suelos salinos, dado que consume dicromato con una relación estequiométrica de 4:1 (Cl:C). Esta puede impedirse por lavado del suelo antes del análisis o por precipitación como AgCl agregando Ag2SO4 en el ácido sulfúrico (Fassbender & Bornemisza, 1994).

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Sin embargo, en el primer caso puede producirse pérdida de compuestos orgánicos solubles y precipitación de cromato de plata o descomposición del dicromato cuando se agrega sulfato de plata. En cuanto al nitrato sólo interfieren cuando la concentración excede el 5 % del contenido de carbono. Con respecto al ión ferroso, éste puede eliminarse fácilmente con el secado del suelo al aire (FAO, 2015).

Grado de molienda del suelo

Es muy probable que el contenido de materiales finos, principalmente arcillas silicatadas, como vermiculita y montmorillonita, y materiales alofánicos afecten el nivel de oxidación del C debido a la formación de microagregados estables que protegen la MO. La mayoría de los autores recomiendan un grado de molienda del suelo tal que pase por un tamiz de 2 mm para asegurar una mayor recuperación del carbono orgánico y evitar errores de submuestreo (Matus & Maire, 2000).

Procedimiento del método

Con este método se estima el contenido de carbono orgánico fácilmente oxidable de una muestra de suelo, completo o de alguna de sus fracciones. Es el método más utilizado en los laboratorios edafológicos para evaluar la materia orgánica del suelo

Según el (USDA, 2014), este método actúa sobre las formas más activas del carbono orgánico que posee el suelo y no produce una oxidación completa de dichos compuestos, por lo que se deben hacer ajustes a los resultados obtenidos en el laboratorio, cuando se quieren expresar en términos de contenido de materia orgánica.

Los procedimientos para llevar a cabo esta determinación son los siguientes:

Se pesan entre 0,200 y 2,000 g de suelo seco al aire y tamizado a 2 mm (o al tamaño de la

fracción requerida), dependiendo del color del suelo: más oscuro menos cantidad y viceversa.

Se coloca la muestra en un matraz erlemenyer de 250 ml y se le adicionan 5 ml de dicromato de potasio 1N y 10 ml de ácido sulfúrico concentrado, se agita manualmente con movimientos giratorios y se deja enfriar por 30 minutos; hay que tener precaución en este punto pues la reacción que se presenta es violenta.

Cuando se enfría el conjunto anterior, se diluye con 50 ml de agua destilada y se le agregan 5 ml de ácido fosfórico y 3 gotas de difenilamina o 5 gotas de ortofenantrolina.

Se prepara un blanco, es decir, una mezcla de todos los reactivos mencionados pero sin suelo.

Se titulan la mezcla inicial y el blanco con una solución de sulfato ferroso 1N, la titulación está completa cuando se obtiene un color verde.

Se calcula el contenido de carbono orgánico con la ecuación siguiente:

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% � ��𝒈. = (� − �)����. �����. �����

��

Dónde: %C = porcentaje de carbono orgánico fácilmente oxidable.

B = Volumen en ml del sulfato ferroso gastado en la titulación del blanco.

M = Volumen en ml del sulfato ferroso gastado en la titulación de la muestra.

N = Normalidad de la sal de Mohr.

0.003 = Peso en gramos de un miliequivalente de carbono.

1.3 = Factor de eficiencia de oxidación de carbono orgánico.

100 = Factor de conversión a porcentaje.

Pm = Peso de la muestra de suelo

Se transforma el contenido de carbono orgánico fácilmente oxidable a contenido de

materia orgánica fácilmente oxidable, en porcentaje (%MO), mediante la relación:

% �� = %����� � �. ��� Por ejemplo: el peso de una muestra es 0,1 g de suelo; el valor del titulante fue de 6.4 ml, el valor del blanco fue de 9.8 ml. Calcular el % carbono orgánico y el % de materia orgánica.

% � ��𝒈. = (9.8 − 6.4)𝑥0.5𝑥0.003𝑥1.3𝑥100

0.1

= �. ���� % � ����.

% �� = 6.7275 𝑥 1.724 = ��. �𝟗 %�. �

2.11 Validación de métodos analíticos

Los métodos analíticos resultan a partir de un análisis químico realizado de una muestra. Para realizar este tipo de análisis debe ser comprobado para ver si dicho método cumple con los determinados requisitos que dependerán de la aplicación que se quiere dar. Este proceso de verificación se lo conoce como validación, el cual tiene establecidas las características de funcionamiento y las limitaciones del método (Eurachem, 2012).

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Para dicha validación del método los estudios para determinar los parámetros de desempeño se realizaran usando equipos dentro de especificaciones que trabajan correctamente y son calibrados adecuadamente. La persona que realiza dicha validación debe ser técnicamente competente con el suficiente conocimiento sobre el trabajo que está realizando con el fin de tomar decisiones apropiadas a partir de las observaciones hechas mientras avanza con el trabajo realizado.

Un método debe validarse siempre que sea necesario para verificar que los parámetros de desempeño son los adecuados. La validación dependerá de los cambios que se pueden aplicar en un método, instrumentos nuevos, analistas y circunstancias en las cuales el método va a ser utilizado (Eurachem, 2012).

2.11.1 Parámetros de un método analítico

2.11.1.1. Límite de detección el (LD) es la cantidad más baja del analito que puede detectarse por una medición, pero no necesariamente cuantificada con un valor exacto. Para su cálculo, se expresa la siguiente ecuación (Quino, 2007):

�� = �̅ + ���

�̅ = Promedio del blanco

��� = Desviación estándar del blanco

2.11.1.2. Límite de cuantificación el (LC) es la cantidad más pequeña de analito en una muestra que puede ser determinada con exactitud aceptable, este valor es superior al LD. El LC se puede definir como la concentración del analito correspondiente al valor del blanco de una muestra más 5, 6 o 10 desviaciones estándar. Se expresa de la siguiente manera (Quino, 2007):

�� = �̅ + ����

�̅ = Promedio del blanco

��� = Desviación estándar del blanco

2.11.1.3 Exactitud es la proximidad entre el resultado obtenido por un método y el valor “real”. Como se trata de un parámetro cualitativo el método no será exacto, para describir el error asociado a un resultado, hace falta un parámetro que permita medir la exactitud cuantitativamente. Este parámetro es el error que se divide en dos componentes, la veracidad y la precisión. La veracidad es un parámetro que expresa la proximidad de la media de una serie de resultados obtenidos con el método al valor real. Generalmente se expresa en términos de error, definido como la diferencia entre el resultado de medida y el valor real. Se comprueba la exactitud asegurando la trazabilidad de los resultados proporcionados por el método analítico a una

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S =

referencia. Por lo tanto, un elemento clave en el aseguramiento de la trazabilidad de los resultados es la utilización de una correcta referencia. Desde un punto de vista práctico, la mejor referencia posible la constituyen los materiales de referencia certificados (Magnusson & Örnemark, 2014).

% ���� = � ����

� ����

∗ ���

V obtenido = valor obtenido del MRC

V esperado = valor esperado del MRC

2.11.1.4 Precisión es la concordancia entre los resultados obtenidos en el procedimiento experimental repetidas bajo condiciones establecidas. La precisión de un método se divide en repetibilidad y reproducibilidad. La precisión se la realiza calculando a través del análisis de varianza de un solo factor para cada nivel estudiado (cuadro 4), las desviaciones estándar de repetibilidad

(Sr) y de reproducibilidad (SR). (Skoog, 2009).

2.11.1.5 Repetibilidad es la precisión obtenida al analizar una misma muestra varias veces, en un periodo de tiempo corto, sin cambiar de equipo de medida, reactivos o analista (Magnusson & Örnemark, 2014).

Sr = √����

��� = diferencias cuadráticas medias

2.11.1.6 Reproducibilidad se define como la desviación estándar obtenida al analizar varias veces la muestra en días distintos, pudiendo variar condiciones tales como el equipo, reactivos o analistas. La reproducibilidad intralaboratorio se realiza en un solo laboratorio, preparando los patrones de calibración cada vez, en distintos días y cambiando en la medida de lo posible de equipo y analista (Magnusson & Örnemark, 2014).

2 ��𝐌�− ��𝐌𝐖 L

𝐏

DCMB = diferencias cuadráticas medias Between

DCMW = diferencias cuadráticas medias Withing P

= número de observaciones

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20

SR = √��� + ���

��� = desviación estándar de repetibilidad al cuadrado

��� = cálculo de precisión intermedia

2.11.1.7 Incertidumbre la incertidumbre es un resultado de un parámetro para concluir el proceso de validación, ya sea por factores estadísticos o factores aleatorios, es por aquello que un método sea confiable debe declararse la incertidumbre expandida (Pastas, 2011).

La incertidumbre puede ser de tipo A y de tipo B.

Tipo A: este tipo de incertidumbre está relacionado con fuentes de error aleatorio, y son evaluadas a partir del análisis estadístico de una serie de observaciones (Montoya, 2012).

Tipo B: la incertidumbre tipo B no se determina por medios estadísticos, está asociado a

errores de tipo sistemáticos; se determina a partir de datos proporcionados por el fabricante del instrumento, especificaciones, certificados de calibración, certificados de material de referencia, catálogos o manuales, entre otros.

Para el cálculo de la incertidumbre expandida multiplicamos la incertidumbre combinada por un factor de cobertura (k). Normalmente el factor de cobertura es 2 con un nivel de confianza del 95% (Pastas, 2011).

𝑈� = √�2𝑥1 + �2��2 + ⋯ … … .

�2 𝑥1 = contribuciones de tipo A

�2 ��2 = contribuciones de tipo B

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21

3. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 UBICACIÓN

3.1.1 Ubicación del sitio experimental

Este experimento se llevó a cabo en el Laboratorio de Suelos, Foliares y Aguas de la Agencia Ecuatoriana de Aseguramiento de la calidad del Agro ¨AGROCALIDAD¨. Tumbaco, Pichincha.

a) Ubicación política

Provincia Pichincha

Cantón Quito

Parroquia Tumbaco

Sitio Laboratorio de Suelos, Foliares y Aguas ¨AGROCALIDAD¨

b) Ubicación geográfica

Altitud 2329 m.s.n.m

Longitud 78° 24’41’ O

Latitud 00°12’52’’ S

3.1.2 Características del sitio experimental

Datos climatológicos

Temperatura promedio anual 15.8 °C

Precipitación promedio anual 853 mm

Humedad relativa 75.90 %

Nubosidad 4.218

Heliofanía 154 horas.luz-1

Vientos 3.4 m.s-1

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22

3.2 MATERIALES

3.2.1 Material experimental

Materiales de oficina

Computadora

Marcador permanente

Etiquetas

Lápiz

Cuaderno

Equipos de laboratorio

Balanza analítica de precisión Scientech (0,001 g).

Campana de gases para extracción de gases Labconco Basic 70.

Agitador magnético.

Materiales de laboratorio

Dispensador automático para dicromato de potasio (K2Cr2O7) de 5 – 50 ml.

Dispensador automático para ácido sulfúrico (H2SO4) grado técnico al 96 % de 1,0-10,0 ml.

Matraz erlenmeyer de 250 ml.

Probeta de 10 ml y 100 ml

Bureta automática de 50,00 ml para titular

Estufa

Bandejas de metal

Mascarilla de gases

Piceta

Guantes de nitrilo

Fundas plásticas

Reactivos

Dicromato de potasio (K2Cr2O7) 1N

Ácido sulfúrico (H2SO4) grado reactivo 95 – 97 %

Ácido sulfúrico (H2SO4) grado técnico 96 %

Ácido ortofosfórico al (H3PO4) 85 %

Solución indicadora de difenilamina (C12H11N) 1 %

Sulfato ferroso amoniacal o sal de Mohr (Fe (NH4)2 (SO4)2).6 H2O) 0.5 N

Agua destilada (H2O) tipo I

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23

3.3 MÉTODO

El método analítico de Walkley y Black y posteriormente acogido por la RELASE, fue el que se utilizó

como método de análisis para esta investigación y es el mismo adoptado por el Laboratorio de

Suelos, Foliares y Aguas de la Agencia Ecuatoriana de Aseguramiento de la Calidad del Agro-

AGROCALIDAD; su procedimiento se detalla a continuación:

Secar la muestra durante 24 horas a 70 ºC en la estufa.

Triturar la muestra en un mortero y tamizar con un tamiz de 2 mm de diámetro.

Enfundar la muestra y etiquetarla.

Pesar 0.500 g de suelo en un matraz erlenmeyer de 250 ml. Para suelos cuyas características físicas conllevan a sospechar que poseen abundante materia orgánica (suelos negros), se pesarán 0.100 g.

Anadir 5 ml de solución de dicromato de potasio 1N, y mezclar el suelo con la solución mediante movimientos giratorios leves, tratando de que la muestra no se quede pegada a las paredes.

Anadir 10 ml de ácido sulfúrico grado técnico, y mezclar suavemente con movimientos giratorios, evitando que las partículas de suelo se peguen en las paredes y queden fuera del contacto del oxidante.

Dejar en reposo hasta que se enfríe la muestra por 30 minutos.

Anadir 100 ml de agua destilada.

Adicionar 5 ml de ácido ortofosfórico al 85 %. Agregar de 1 a 3 gotas de indicador de difenilamina. Titular con la solución de sal de Mohr 0.5 N hasta que el color de la solución cambie a verde.

Reactivos utilizados:

Dicromato de potasio.- se emplea como patrón primario y sus soluciones son muy estables pudiéndose conservar indefinidamente.

Ácido Sulfúrico.- su concentración no debe ser menor de 96 % p/p ya que dentro del rango del 90 al99 % existe un incremento lineal de recuperación del CO del 1 % por cada % de incremento en la concentración del ácido.

Sulfato amónico ferroso (sal de Mohr).- este compuesto reduce notablemente su potencial reductor en presencia del oxígeno atmosférico, por lo que es imprescindible valorar la solución inmediatamente antes de su uso.

La disolución de difenilamina.- en ácido sulfúrico concentrado fue el primer indicador utilizado para las titulaciones del exceso de dicromato de potasio con una sal ferrosa.

Blanco.- agua, reactivo o matriz al que no se le aplica ningún analito, el cual nos sirve para evaluar las muestras analizadas.

Material de referencia certificado.- Es un certificado en que uno o varios valores de las propiedades están certificados por un procedimiento que establece su trazabilidad a una realización exacta de la unidad en que están expresados los valores de la propiedad y para la cual cada valor certificado está acompañado de una incertidumbre a un nivel de confianza indicado.

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24

3.3.1 Formulas aplicadas a la validación del método analítico de Walkley y Back de

materia orgánica.

1.- Limite de detección el (LD) es la cantidad más baja del analito que puede detectarse por una

medición, pero no necesariamente cuantificada con un valor exacto (Pastas, 2011).

�� = �̅ + ���

2.- Limite de cuantificación el (LC) es la cantidad más pequeña de analito en una muestra que

puede ser determinada con exactitud aceptable, este valor es superior al LD (Castro, 2014).

�� = �̅ + ����

3.- Exactitud es la proximidad entre el resultado obtenido por un método y el valor “real”. Como

se trata de un parámetro cualitativo el método será muy o poco exacto, para describir el error

asociado a un resultado (Eurachem, 1998).

% ���� = � ����

� ����

∗ ���

4.- Precisión es la concordancia entre los resultados obtenidos en el procedimiento experimental

repetidas bajo condiciones establecidas (Skoog, 2009).

4.1.- Repetibilidad es la precisión obtenida al analizar una misma muestra varias veces, en un periodo de tiempo corto, sin cambiar de equipo de medida, reactivos o analista (Magnusson & Örnemark, 2014).

Sr = √����

4.2.- Reproducibilidad se define como la desviación estándar obtenida al analizar varias veces

la muestra en días distintos, pudiendo variar condiciones tales como el equipo, reactivos o analistas

(Magnusson & Örnemark, 2014).

SR = √��� + ���

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25

� �

� �

5.- Incertidumbre la incertidumbre es un resultado de un parámetro para concluir el proceso de

validación, ya sea por factores estadísticos o factores aleatorios, es por aquello que un método sea

confiable debe declararse la incertidumbre expandida (Pastas, 2011).

5.1.- Preparación de reactivos

� ��� � � � ���ó �

� �������

µ�����𝒊��� = �√(����

)

+ ( ) ����ó�

+ ( ) % �������

5.2.- Veracidad

� ��� � � � ���ó �

� �������

µ�����𝒊��� = �√(����

)

+ ( ) ����ó�

+ ( ) % �������

5.3.- Preparación de las muestras

µ����������ó� = %��

�����

( ) ����

��𝒊 �� �� �

�� + ( ) �����������

��𝒊 ���� ����

� + ( ) �����������

��𝒊 ���� �� ��

� + ( )

���� ��� �

��𝒊 ���� + ( ) �����

��������

+ ( )

√ �������

�(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O

+ ( ) �(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O

�������������

+ ( ) �(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O

5.4.- Lectura

����������� = √µ����������ó� �+µ����������

� + ���

�������𝒊�� = 𝐊 ∗ �����������

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26

%� =

�������𝒊��

%��

∗ ���

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27

Según (Eurachem, 2012), para establecer nuestros objetivos en la presente investigación se

propusieron los siguientes parámetros y rangos de acuerdo al Laboratorio de Suelos, Foliares y

Aguas en AGROCALIDAD y a la literatura citada para métodos volumétricos detallándose a

continuación:

Cuadro 2: Objetivos fijados para la validación del método analítico Walkley y Black de materia orgánica en

suelos arcillosos, francos y arenosos del Ecuador.

Parámetro Objetivo de la validación Límite de detección 0,50 % Límite de cuantificación 1 % Exactitud Veracidad % recuperación 80 %-120 % Precisión Repetibilidad % CVr ≤ 7 %

Reproducibilidad % CVR ≤ 10 %

Incertidumbre U ≤ 15 % Elaboración: Edison Méndez

3.4 FACTORES EN ESTUDIO

Para realizar la presente investigación se tomaron muestras del laboratorio las cuales fueron analizadas; las cuales se realizó durante 5 días con 5 repeticiones, para obtener un registro de estabilidad de los parámetros en condiciones del laboratorio.

S1 = Suelos arcillosos

S2 = Suelos francos

S3 = Suelos arenosos

3.5 VARIABLES EN ESTUDIO

Límite de detección

Límite de cuantificación

Exactitud

Precisión

Incertidumbre

3.6 DISEÑO EXPERIMENTAL

En la presente investigación se utilizó un Diseño de Bloques Completamente al Azar (DBCA) con un total de 15 muestras, dispuesto en 5 repeticiones para tener un total de 75 unidades en el experimento.

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3.7 ANÁLISIS ESTADÍSTICO

Para el análisis estadístico se realizó para las variables que presenten significación estadística, mediante la prueba de Sheffield al 5 %. En nuestra investigación las variables analizadas no presentaron significación, por la cual no se utilizó la prueba de Sheffield al 5 %.

3.8 ESQUEMA DEL ADEVA

Cuadro 3: Esquema del ADEVA para la validación del método analítico Walkley y Black de materia orgánica en

suelos arcillosos, francos y arenosos del Ecuador.

Fuente de variabilidad GL

Total 74

Observaciones 14

Repeticiones 4

Error 56

Elaborado: Edison Méndez

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4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados obtenidos en este trabajo, se detallan a continuación:

En el Cuadro 4, se observan los porcentajes de materia orgánica fácilmente oxidable obtenidos mediante el método analítico de Walkley y Black; esta variable se estableció en una muestra de suelo arenoso donde la evaluación realizada el día 5 presentó un promedio de 1,72 % de materia orgánica fácilmente oxidable, siendo este, el más bajo, comparado con el resultado obtenido en la evaluación del día 1, donde el promedio fue de 1,78 % de contenido de materia orgánica fácilmente oxidable en la muestra, que al final representa el valor más alto, comparado con el resto de porcentajes. Las diferencias que se encontraron entre los diferentes resultados de los promedios entre el menor y el mayor porcentaje del contenido de materia orgánica fácilmente oxidable fue por varias razones como, la realización y evaluación en diferentes fechas, influencia de los materiales utilizados, nivel de contaminación, interferencia del resto de reactivos presentes, errores aleatorios y los errores sistemáticos de la investigación.

En este mismo Cuadro, se observan que la variable porcentaje de contenido de materia orgánica fácilmente oxidable obtenido mediante el método analítico de Walkley y Black en el suelo franco, evaluado el día 2, fue en un promedio de 11,39 %, siendo el más bajo comparando con lo obtenido el día 1, donde el promedio fue de 11,72 % que representa al más alto.

Así mismo esto se observa que los resultados promedio obtenidos para este tipo de suelo, comparado entre el menor y el mayor porcentaje de contenido de materia orgánica fácilmente oxidable fueron por razones similares a los obtenidos para otros tipos de suelos.

Los resultados obtenidos en cuanto a la variable porcentaje de contenido de materia orgánica fácilmente oxidable mediante el método analítico de Walkley y Black para un tipo de suelo arcilloso, evaluado el día 3, se encontró que el promedio fue de 2,63 % siendo el más bajo comparando con los resultados obtenidos mediante este mismo método los días 1, 2 y 4, donde el promedio fue de 2,67 %, que representa el más alto del experimento. También se puede afirmar que estos resultados fueron obtenidos por situaciones ya descritas en los párrafos anteriores.

Con esta misma metodología que se obtuvieron los porcentajes de contenido de materia orgánica para las muestras analizadas, se determinaron para los blancos y para el material de referencia certificado (MRC).

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Cuadro 4: Datos experimentales del porcentaje de materia orgánica obtenidos para la validación mediante método analítico Walkley y Black. Tumbaco, Quito 2016.

Repeticiones Día 1 (%) Día 2 (%) Día 3 (%) Día 4 (%) Día 5 (%)

Suelo arenoso

1 1,82 1,72 1,72 1,80 1,72

2 1,75 1,79 1,72 1,80 1,72

3 1,75 1,79 1,79 1,73 1,72

4 1,75 1,72 1,79 1,73 1,72

5 1,82 1,72 1,79 1,73 1,72

Promedio 1,78 1,75 1,76 1,76 1,72

Suelo franco

1 11,93 11,11 11,69 11,22 11,69

2 11,58 11,46 11,01 11,22 11,01

3 11,93 11,46 11,01 11,59 11,69

4 11,93 11,46 11,69 11,59 11,69

5 11,23 11,46 11,69 11,59 11,01

Promedio 11,72 11,39 11,42 11,44 11,42

Suelo arcilloso

1 2,67 2,65 2,61 2,68 2,61

2 2,67 2,72 2,68 2,68 2,68

3 2,67 2,65 2,61 2,68 2,68

4 2,67 2,65 2,61 2,68 2,61

5 2,67 2,65 2,61 2,61 2,61

Promedio 2,67 2,67 2,63 2,67 2,64 Elaboración: Edison Méndez

4.1 Análisis de resultados

4.1.1 Determinación del límite de detección y de cuantificación

El límite de detención y límite de cuantificación se refiere a la concentración o cantidad más pequeña que puede determinarse estadísticamente, en el caso de esta validación para el cálculo del límite de detección se realizó con 10 blancos y con una desviación estándar de 3 veces; y para realizar el límite de cuantificación se realizó con 10 blancos y con una desviación estándar de 10 veces.

Se observa en el Cuadro 5 que para obtener resultados a partir de los análisis de los blancos mediante la metodología analítica de Walkley y Back se procesaron un total de 10, con dos repeticiones cada día, durante 5 días diferentes, en distintas semanas de evaluación, los mismos no llevan ningún tipo de muestras, únicamente contienen el reactivo.

Así mismo, en este mismo Cuadro 5, se observa la variable de porcentaje de materia orgánica de los 10 blancos, donde se estima que el menor porcentaje fue 0,38 % y el mayor fue 0,39 % de materia orgánica; con un promedio de 0,39 % de materia orgánica y con una desviación estándar de 0,01 % de materia orgánica.

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31

Cuadro 5: Datos experimentales del porcentaje de materia orgánica obtenidos en los blancos para la validación del método analítico Walkley y Black. Tumbaco, Quito 2016.

Concentración % M.O

R1 0,39

R2 0,38

R3 0,38

R4 0,39

R5 0,39

R6 0,38

R7 0,39

R8 0,38

R9 0,38

R10 0,39

Promedio 0,39

Desvest 0,01

Elaborado: Edison Méndez

También quedó establecido en el Cuadro anterior, donde fueron analizadas muestras de suelo para su validación mediante el método analítico de Walkley y Black, no se obtuvieron valores de cero, lo cual indica que contienen un porcentaje mínimo de materia orgánica. Esto pudo deberse a la interferencia de los reactivos utilizados en el ensayo y por la contaminación existente entre los demás materiales.

Según (Carreira, 2011) las interferencias químicas provocadas por algunos constituyentes del suelo que contienen cantidades de iones cloruros o iones ferrosos, resultan aparentemente con mayores cantidades de M.O, mientras que los nitratos provocan el efecto inverso dando valores bajos de M.O. Se puede estimar también que la interferencia en el caso de los cloruros, es por su mecanismo de consumo de un dicromato mediante una relación estequiométrica de 4:1 (Cl:C). Es necesario para

que esta interferencia se pueda eliminar, añadir un agregado con un contenido basado en el sulfato

de plata (Ag2SO4) al ácido sulfúrico (H2SO4).

En la elaboración de los blancos realizados en esta investigación, se observa un bajo porcentaje de contenido de materia orgánica y teniendo en cuenta lo anteriormente descrito se concluye que los iones cloruros poseen cantidades mínimas de materia orgánica en los blancos, los cuales están presentes en el dicromato de potasio.

En el Cuadro 6, se observa que el límite de detección fue de 0,40 % de contenido de materia orgánica y el límite de cuantificación fue 0,44 % de materia orgánica, los cuales fueron calculados con las ecuaciones antes descritas en el capítulo 3 de materiales y métodos.

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Cuadro 6: Límite de detección y cuantificación para la validación del método analítico Walkley y Black

Tumbaco, Quito 2016.

Parámetro Valor calculado

LD 0,40%

LC 0,44%

Elaborado: Edison Méndez

4.1.2 Determinación de la exactitud

El cálculo de la exactitud mediante el método de Walkley y Black para determinar la presencia de materia orgánica en el suelo, se lo realiza a través de la determinación de porcentaje de recuperación de un material de referencia certificado con una concentración conocida, el cual indica el porcentaje de exactitud de la validación realizada por este método analítico.

Los resultados obtenidos mediante el análisis de los datos de MRC, se basaron en la realización de 5 repeticiones, durante 3 días diferentes, donde se obtuvieron un total de 15 muestras; estos resultados fueron analizados mediante la misma metodología de las muestras analizadas.

Cuadro 7: Datos experimentales del porcentaje de materia orgánica obtenidos del MRC de la validación del método analítico Walkley y Black. Tumbaco, Quito 2016.

MRC

Repeticiones Día 1 (%) Día 2 (%) Día 3 (%)

1 0,48 0,47 0,48

2 0,48 0,47 0,48

3 0,47 0,47 0,48

4 0,47 0,47 0,48

5 0,47 0,47 0,47

Promedio 0,47 0,47 0,47

Elaboración: Edison Méndez

En el Cuadro 7, se observa los datos obtenidos del material de referencia certificado, los mismos que se realizó en 3 días diferentes con 5 repeticiones cada día. Se observa que el promedio de los 3 días el porcentaje contenido de materia orgánica fue de 0,47 %. El cual se concluye que en los 3 días el promedio del porcentaje contenido de materia orgánica fue el mismo por lo que se trata de una muestra certificada y por esta razón no existe una diferencia mayor entre una repetición y otra del material de referencia certificado.

En el Cuadro 8, se observa el parámetro de porcentaje de recuperación del material de referencia

certificado que fue 85,92 %, en cuanto al contenido de materia orgánica, los mismos que fueron

calculados con los datos del Cuadro 7.

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33

Cuadro 8: Análisis de exactitud del porcentaje de materia orgánica del MRC para la validación del método

analítico Walkley y Black. Tumbaco, Quito 2016.

Parámetro Valor calculado

% Recuperación 85,92%

Fuente: ERA

El porcentaje de recuperación obtenido en la validación del método analítico de Walkley y Black mediante un sistema de ecuaciones, tal como se muestra en el capítulo 3 de materiales y métodos, donde se obtuvo el 85,92 % de recuperación. Este resultado obtenido y de acuerdo al objetivo planteado sobre la validación del método en el Laboratorio de Suelos, Foliares y Aguas de la Agencia Ecuatoriana de Aseguramiento de la Calidad del Agro-AGROCALIDAD, se encuentra dentro del rango recomendado por (Eurachem, 2012).

Comparando este resultado con el de la evaluación de parámetros de calidad para la determinación de carbono orgánico en suelos realizado por (Garcia & Ballesteros, 2005), quienes obtuvieron hasta un 87,50 % de recuperación, el cual de la misma forma se encuentra dentro del rango de exactitud propuesto en esta investigación y lo que determina la exactitud de este método utilizado. El rango de exactitud, tanto el propuesto por AGROCALIDAD así como el de García y Ballesteros, se encuentra en un rango de 80-120 %, donde se confirma que los resultados encontrados en esta validación comparados con otros resultados, están sujetos a dicho rango.

4.1.3 Determinación de la precisión

El cálculo de la precisión se determinó a través del valor F, el mismo que fue obtenido mediante la determinación experimental, donde se comparó el valor F tabulado para un nivel de confianza del 95 %. El análisis de varianza simple (ADEVA), realizado en este trabajo, permitió determinar si las varianzas presentan o no diferencia significativas; éstos resultados se encuentran establecidos y detallados según el tipo de suelo.

4.1.3.1 Suelo arenoso

En el Cuadro 9, se observa el ADEVA realizado para suelo arenoso; en el mismo cuadro se realizó la suma de diferencias cuadráticas y las diferencias cuadráticas medias, las mismas que se utilizaron para el cálculo de la desviación estándar de reproducibilidad y la desviación estándar de repetitibidad; así mismo se aprecian los resultados obtenidos para la F calculada y la F tabulada.

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34

Cuadro 9: Análisis del ADEVA del suelo arenoso para la validación del método analítico Walkley y Black.

Tumbaco, Quito 2016.

Análisis de Varianza Simple

Sr SR Origen de la

Grados de

Varianza libertad

(v)

Suma de Diferencias diferencias cuadráticas medias F calculada

cuadráticas (SDC) (DCM=SDC/v)

Between

4

0,0092 0,0023 1,9609

0,0343 2,2600E-04

0,0374

Withing 20

0,0235 0,0012

F tabulada 2,8661 Global

24 0,0327

Elaboración: Edison Méndez

Los datos obtenidos en el ADEVA en muestras de suelo arenoso utilizados para la validación del método analítico Walkley y Black, mediante la variable estadística de F de Fisher experimental y F tabulado, se muestran junto con el criterio de significancia, obtenidos a través de la varianza simple (ADEVA) para suelos arenosos, donde el F calculado fue 1,9609 y el F tabulado es 2,8661, lo cual indica que no existieron diferencias significativas en las muestras analizadas.

Según (Castro, 2014), en el ADEVA realizado para la validación del método, se obtuvo un F calculado de 1,5237 y un F tabulado de 3,4780 por lo que no existe diferencia significativa en los tratamientos realizados. Si comparamos entre estas 2 investigaciones realizadas se observó que no existe diferencia significativa por lo que la F calculada es menor en la F tabulada.

4.1.3.2 Suelo Franco

En el Cuadro 10, se observa el ADEVA realizados en muestras de suelo franco; aquí se puede apreciar la suma de diferencias cuadráticas y las diferencias cuadráticas medias las mismas que se utilizaron para el cálculo de la desviación estándar de reproducibilidad y la desviación estándar de repetitibidad; en el mismo cuadro se observa la F calculada y la F tabulada.

Cuadro 10: Análisis del ADEVA del suelo franco para la validación del método analítico Walkley y Black.

Tumbaco, Quito2016.

Origen de la

Grados de

Suma de

Análisis simple de la varianza

Diferencias

Varianza libertad

(v) diferencias

cuadráticas (SDC) cuadráticas medias

(DCM=SDC/v) F calculada Sr SR

Between

4 0,3740 0,0935 1,0601 0,2970 1,0604E-03 0,2988

Withing

Global

20 1,7640 0,0882 24 2,1381

F tabulada 2,8661

Elaboración: Edison Méndez

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35

Los datos obtenidos mediante el ADEVA del suelo franco para la validación del método analítico Walkley y Black, utilizando el estadístico F de Fisher experimental y F tabulado se muestran junto con el criterio de significancia, obtenidos a través de la varianza simple para suelos arenosos, donde el F calculado fue 1,0601 y el F tabulado fue 2,8661 lo cual determina que no existió diferencia significativa en las muestras realizadas.

Según Castro, (2014), los resultados obtenidos mediante un ADEVA, realizado para la validación del método, obtuvo un F calculado de 1,0529 y un F tabulado de 3,4780 por lo que no existe diferencia significativa en los tratamientos realizados. Si se realiza un análisis comparativo entre estas 2 investigaciones realizadas, se observa claramente que no existe diferencia significativa entre ellas, por lo que se confirma la F calculada es menor en la F tabulada.

4.1.3.3 Suelo arcilloso

En el Cuadro 11, para suelo arcilloso se observa el cálculo del análisis de varianza simple (ADEVA), en el mismo cuadro se realizó la suma de diferencias cuadráticas y las diferencias cuadráticas medias las mismas que utilizamos para el cálculo de la desviación estándar de reproducibilidad y la desviación estándar de repetitibidad; así mismo se aprecia la F calculada y la F tabulada.

Cuadro 11: Análisis del ANOVA del suelo arcilloso para la validación del método analítico Walkley y Black.

Tumbaco, Quito2016.

Origen de la

Grados de

Suma de

Análisis de Varianza Simple

Diferencias

Varianza libertad (v) diferencias

cuadráticas (SDC) cuadráticas medias

(DCM=SDC/v) F calculada Sr SR

Between

Withing

Global

4 0,0082 0,0021 2,3288 0,0297 2,3440E-04 0,0334

20 0,0176 0,0009

F tabulada 2,8661

24 0,0259Elaboración: Edison Méndez

Los datos obtenidos en el análisis del ADEVA del suelo arcilloso para la validación del método analítico Walkley y Black, mediante el estadístico F de Fisher experimental y F tabulado se muestran junto con el criterio de significancia, obtenidos a través de la varianza simple para suelos arenosos, donde el F calculado es 2,3288 y el F tabulado es 2,8661, donde no existieron diferencia significativas en las muestras analizadas. Según (Castro, 2014), quien obtuvo mediante una F calculado 2,7638 y con una F tabulada, 3,4780 por lo que no existieron diferencias significativas en los tratamientos realizados.

Si se comparan entre estas 2 investigaciones realizadas se observa claramente que no existieron diferencias significativas por lo que la F calculada es menor en la F tabulada.

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En el cuadro 12 de los resultados de precisión se observa para los 3 tipos de suelos (arena, franco y arcilla), presentan una desviación estándar de reproducibilidad mayor a la desviación estándar de repetibilidad el cual cumple con el parámetro establecido. De igual forma no se encontraron diferencias significativas en los 3 tipos de suelo (arena, franco y arcilla), porque el F tabulado es mayor que el F calculado, con lo cual se concluye que los tres tipos de suelos analizados en la investigación cumplen con el parámetro propuesto; y en la F tabulada de la misma manera es mayor que la F calculado, la cual se concluye que no existe ninguna diferencia significativa.

Cuadro 12: Resultados de la precisión observando la no diferencia significativa para la validación del método

analítico Walkley y Black. Tumbaco, Quito 2016.

Criterios SR >Sr F tab >F cal ARENA

FRANCO ARCILLA

CUMPLE CUMPLE CUMPLE

NO DIFERENCIA SIGNIFICATIVA NO DIFERENCIA SIGNIFICATIVA NO DIFERENCIA SIGNIFICATIVA

Elaboración: Edison Méndez

4.1.4 Determinación de la incertidumbre

Para realizar la incertidumbre en esta investigación, mediante el método analítico de Walkley y Black en el Laboratorio de Suelos, Foliares y Aguas de AGROCALIDAD se basaron en el parámetro propuesto al inicio de la misma y con el objetivo trazado el cual indicara el rango del cual se espera que se encuentre dentro del mismo. En la investigación realizada para la validación del método analítico de Walkley y Black, se calculó la incertidumbre de preparación de reactivos, la incertidumbre de veracidad, la incertidumbre de preparación de la muestra, la incertidumbre de lectura (combinada y expandida) y la incertidumbre total.

En el Cuadro 13, se observan los 3 tipos de suelos (arena, franco y arcilla) que se utilizaron para esta investigación, en el cual se detalla el porcentaje de incertidumbre que se obtuvo de los 3 tipos de suelos; de la misma manera se detalla el porcentaje de incertidumbre de los reactivos preparados, el porcentaje de incertidumbre de la veracidad, el porcentaje de incertidumbre de la desviación estándar de reproducibilidad, el porcentaje de incertidumbre combinada, el porcentaje de incertidumbre expandida y la incertidumbre total.

Cuadro 13: Resultado de la incertidumbre de la validación del método analítico Walkley y Black. Tumbaco,

Quito 2016.

Suelo

MO

µ preparación

µ veracidad

µ

µ

cU expandida

% U % % % % % %

Arena 1,75 0,0139 0,00416 0,0374 0,04 0,08 4,58

Franco 11,48 0,0980 0,00416 0,2988 0,31 0,63 5,48

Arcilla 2,65 0,0212 0,00416 0,0334 0,04 0,08 3,00

Elaboración: Edison Méndez

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Los datos obtenidos para el cálculo de la incertidumbre total en la validación del método analítico

de Walkley y Black, para el suelo franco fue de 5,48 %, siendo el porcentaje más elevado el mismo

que los contiene a los otras dos incertidumbres restantes para esta validación. En el suelo arenoso

se obtuvo una incertidumbre del 4,58 % y la arcilla fue del 3,00 %. Los cuales se encuentran dentro

del rango de aceptabilidad para la validación y se ajusta al objetivo planteado (cuadro 2), que es del

U ≤ 15 %; este es un rango que se encuentra establecido normalmente para la validación de un

laboratorio de este tipo.

Según (Castro, 2014), para la validación del método colorimétrico en el suelo, el valor de incertidumbre fue del 10,66 % y de igual manera se encuentra dentro del rango de aceptabilidad lo que indica que este tipo de validación es aceptable. En comparación a esta investigación realizada se observa que la incertidumbre que se obtuvo fue de 5,48 % y la comparada fue del 10,66 % las cuales se encuentran dentro del rango, lo que significa que la incertidumbre obtenida en esta investigación posee un error menor comparada con la otra investigación y donde la incertidumbre de esta investigación presenta resultados más confiables existiendo menos error.

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5. CONCLUSIONES

El límite de detección (LD) calculado mediante el método analítico de Walkley y Black para

determinar el contenido de materia orgánica fue de 0,40 %, que se encuentra dentro del

rango 0,1 a 0,5 %, propuesto por Agrocalidad.

El porcentaje de recuperación del material de referencia certificado fue de 85,92 % el cual

se encuentra dentro del rango 80 a 120 % propuesto por Agrocalidad.

El porcentaje de error de repetibilidad fue menor al 7 % en todas las repeticiones, el cual

cumple con la precisión del método empleado, propuesto por Agrocalidad.

El porcentaje de error en la reproducibilidad fue menor al 10 % en todas las repeticiones,

lo cual cumple con la precisión del método empleado, propuesto por Agrocalidad.

El porcentaje de incertidumbre de medición mediante el método analítico de Walkley y Black

para el contenido de materia orgánica fue ≤ 15 %, cual se encuentra dentro del rango

propuesto por Agrocalidad.

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6. RECOMENDACIONES

Se debe continuar trabajando con los criterios establecidos dentro del Programa de

Validación, de parámetros para el contenido de materia orgánica y otras variables utilizando

métodos confiables como una herramienta de trabajo en el Laboratorio de Suelos, Foliares

y Aguas de AGROCALIDAD.

Realizar una revalidación del método de los parámetros establecidos en sus diferentes

matrices, para verificar el desempeño del método.

Estudiar nuevos métodos de validación de materia orgánica en muestras de suelo donde se

estime de manera segura los resultados en cuando a otras propiedades físicas del suelo.

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7. RESUMEN

Según (Ordoñez, 2002) la materia orgánica del suelo comprende un gran contenido de sustancias carbonatadas de origen natural, como: biomasa microbiana, restos vegetales y animales en descomposición y mezclas amorfas coloidales de sustancias orgánicas complejas de alto peso molecular como los ácidos húmicos y fúlvicos. Esta materia orgánica es considerada como uno de los principales indicadores para medir la calidad de suelo, debido a su efecto benéfico sobre las propiedades físicas y químicas de este sustrato natural. El efecto positivo sobre la sustentabilidad del sistema productivo a largo plazo, ha sido documentado ampliamente por diferentes autores a nivel mundial.

Un laboratorio de análisis químico para asegurar su calidad, debe cumplir con ciertas exigencias, primero dados por el cliente y por parámetros específicos dependiendo del método de análisis, estos últimos son proporcionados por la validación del método, los cuales indicaran si el método en cuestión tiene capacidades de desempeño consistentes con la que requiere la aplicación del método (Eurachem, 1998).

En Ecuador todo laboratorio de análisis y calibración para estar acreditado, debe validar adecuadamente su metodología. Según la norma NTE INEN-ISO/IEC 17025:2005 del Organismo de Acreditación Ecuatoriana (OAE), los laboratorios deben validar y calcular la incertidumbre de todos los métodos que utilizan, tanto los desarrollados por ellos mismos como aquellos procedentes de fuentes bibliográficas o desarrolladas por otros laboratorios.

Debido a la demanda de métodos analíticos validados a nivel nacional, para asegurar la confiabilidad y validez técnica de los resultados emitidos por los laboratorios, el Laboratorio de Suelos, Foliares y Aguas de la Agencia Ecuatoriana de Aseguramiento de la Calidad del Agro (AGROCALIDAD), realiza procesos que cumplan las normativas nacionales e internacionales en dicha validación.

Para esto, se tomará medidas pertinentes para asegurar de que es capaz de producir y reproducir efectivamente los datos en un parámetro determinado, ya que muchas de las decisiones que se toman están basadas en la información que estos datos proporcionen. Por tanto, se requiere en la zona de trabajo de instrumentos calibrados y certificados, integridad de la muestra, métodos documentados, analistas calificados y estándares de referencia confiables, con esto se verifica que el método de análisis es lo suficiente fiable y reproducible para producir el resultado previsto dentro de intervalos definidos, así como probar la capacidad del laboratorio (Eurachem, 1998).

El objetivo de nuestra investigación fue validar el método analítico de Walkley y Black de materia orgánica en suelos arcillosos, francos y arenosos del Ecuador y cuantificar los parámetros de eficiencia para la validación del contenido de materia orgánica por el método analítico Walkley y Black: límite de detección, límite de cuantificación, exactitud, precisión e incertidumbre asociada al método

Los factores en estudio para nuestra investigación son: S1 = Suelos arcillosos, S2 = Suelos francos y S3 = Suelos arenosos. Con los que se realizó la presente investigación se tomaron muestras del laboratorio las cuales fueron caracterizadas; esta caracterización se realiza de 3 a 5 días con 5 repeticiones, para obtener un registro de estabilidad de los parámetros en condiciones del laboratorio.

Las variables en estudio en la presente investigación son: límite de detección y de cuantificación, exactitud, precisión e incertidumbre.

Con los resultados obtenidos en la investigación evaluada se concluye con lo siguiente:

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El límite de detección (LD) calculado mediante el método analítico de Walkley y Black para determinar el contenido de materia orgánica fue de 0,40 %, que se encuentra dentro del rango 0.1 a 0.5 %, propuesto en esta validación.

El porcentaje de recuperación del material de referencia certificado fue de 85,92 % el cual se encuentra dentro del rango 80 a 120 % propuesto en esta validación.

El porcentaje de error de repetibilidad fue menor al 7 % en todas las repeticiones, el cual cumple con la precisión del método empleado, propuestos en Agrocalidad.

El porcentaje de error en la reproducibilidad fue menor al 10 % en todas las repeticiones, lo cual cumple con la precisión del método empleado, propuestos en Agrocalidad

El porcentaje de incertidumbre de medición mediante el método analítico de Walkley y Black para el contenido de materia orgánica fue ≤ 15 %, cual se encuentra dentro del rango propuesto para esta investigación, propuestos en Agrocalidad.

De acuerdo a lo concluido podemos dar las siguientes recomendaciones:

Se debe continuar trabajando con los criterios establecidos dentro del Programa de Validación, de parámetros para el contenido de materia orgánica y otras variables utilizando métodos confiables como una herramienta de trabajo en el Laboratorio de Suelos, Foliares y Aguas de AGROCALIDAD.

Realizar una revalidación del método de los parámetros establecidos en sus diferentes matrices, para verificar el desempeño del método.

Estudiar nuevos métodos de validación de materia orgánica en muestras de suelo donde se estime de manera segura los resultados en cuando a otras propiedades físicas del suelo.

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SUMMARY

According to (Ordoñez, 2002) the organic matter in the soil has a high content of carbonated naturally occurring substances, such as microbial biomass, plant debris and decomposing animals and amorphous mixtures colloidal complex organic substances of high molecular weight humic acids and fulvic. This organic matter is considered one of the main indicators to measure the quality of soil, due to its beneficial effect on the physical and chemical properties of this natural substrate. The positive effect on the sustainability of long-term production system has been widely documented by different authors worldwide.

A chemical laboratory to ensure quality analysis must meet certain requirements, first given by the client and by specific parameters depending on the method of analysis, the latter are provided by the validation of the method, which indicate whether the method in question has consistent performance capabilities with which requires application of the method (Eurachem, 1998).

In Ecuador all testing and calibration laboratory to be accredited, you must properly validate its methodology. According to the NTE INEN ISO / IEC 17025: 2005 Accreditation Agency Ecuadorian (OAE), laboratories should validate and estimate the uncertainty of all the methods used, both developed by themselves as those from literature sources or developed by other laboratories.

Because the demand for validated analytical methods at national level to ensure the reliability and technical validity of the results issued by the laboratories, the Laboratory of Soil Foliar and Water Ecuadorian Agency for Quality Assurance Agro (AGROCALIDAD) performs processes that meet national and international standards in this validation.

For this, appropriate measures will be taken to ensure that it is able to effectively produce and reproduce the data in a given parameter, since many of the decisions made are based on the information that the data provided. Therefore, it is required in the working area of calibrated instruments and certificates, sample integrity, documented methods, qualified analysts and standards of reliable reference, this is verified that the method of analysis is sufficiently reliable and reproducible to produce the expected result within defined intervals and test the ability of the laboratory (Eurachem, 1998).

The aim of our research was to validate the analytical method of Walkley and Black organic matter in sandy clay soils, Franks and Ecuador and quantify the efficiency parameters for validating the content of organic matter by the analytical method Walkley and Black: limit detection, quantification limit, accuracy, precision and uncertainty associated with the method The factors studied in our research are: S1 = clayey soils, S2 = S3 = loams and sandy soils. With the present investigation was conducted laboratory samples which were characterized were taken; this characterization is performed 3 to 5 days with 5 replications, to obtain a record of stability of the parameters in laboratory conditions.

The variables studied in this research are: limit of detection and quantification, accuracy, precision and uncertainty.

With the results obtained in the research evaluated concludes with the following:

The limit of detection (LOD) calculated by the analytical method of Walkley and Black to determine the organic matter content was 0.40%, which is within the range 0.1 to 0.5%, proposed by Agrocalidad.

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The recovery percentage of certified reference material was 85.92% which is within the range 80- 120% propose by Agrocalidad.

The repeatability error rate was less than 7% for all repetitions, which meets the accuracy of the method used, propose by Agrocalidad

The percentage of error in the reproducibility was less than 10% in all repetitions, which meets the accuracy of the method used, propose by Agrocalidad.

The percentage of measurement uncertainty by the analytical method of Walkley and Black for the organic matter content was ≤ 15%, which is within the range proposed by Agrocalidad.

According to the conclusion we can give the following recommendations:

It should continue to work with the criteria established in the Program Validation parameters for the content of organic matter and other variables using reliable methods as a tool in the Laboratory of Soil and Water Foliar AGROCALIDAD.

Perform a revalidation of the method of the parameters established in different matrices, to verify the performance of the method.

Validation study new methods of organic matter in soil samples where the results are deemed safely when other physical properties of the soil.

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Zagal, E., Rodríguez, N., Vidal, I., & Flores, B. (2002). La fracción liviana de la materia orgánica de un suelo vocánico bajo distinto manejo Agronómico como índice de camabios de la materia orgánica lábil. Chile: Agricultura Técnica, 62(2) Ciencia del suelo. disponible en URL: http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0365-28072002000200011&script=sci_arttext [consulta 8 de abril de 2016]

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48

Q 1,38 5 9,6 9,6 7,3 0,52 1,65 0,08

Q 1,38 5 10 10 7,9 0,50 1,44 0,07

9. ANEXOS

Anexo 1.- Datos obtenidos para el cálculo del porcentaje de materia orgánica de las muestras

analizadas.

No. Peso Vol. Vol. Vol. Vol.

Lab. muestra Dicromato Blanco 1 Blanco 2 Muestra Cont. K %MO %N

Q 1,38 5 9,8 9,8 7,4 0,51 1,68 0,08

F1 6,88 5 9,8 9,8 6,4 0,51 11,93 0,60

F2 6,88 5 9,8 9,8 6,5 0,51 11,58 0,58

F3 6,88 5 9,8 9,8 6,4 0,51 11,93 0,60

F4 6,88 5 9,8 9,8 6,4 0,51 11,93 0,60

F5 6,88 5 9,8 9,8 6,6 0,51 11,23 0,56

Av1 1,38 5 9,8 9,8 7,2 0,51 1,82 0,09

Av2 1,38 5 9,8 9,8 7,3 0,51 1,75 0,09

Av3 1,38 5 9,8 9,8 7,3 0,51 1,75 0,09

Av4 1,38 5 9,8 9,8 7,3 0,51 1,75 0,09

Av5 1,38 5 9,8 9,8 7,2 0,51 1,82 0,09

Ac1 1,38 5 9,8 9,8 6 0,51 2,67 0,13

Ac2 1,38 5 9,8 9,8 6 0,51 2,67 0,13

Ac3 1,38 5 9,8 9,8 6 0,51 2,67 0,13

Ac4 1,38 5 9,8 9,8 6 0,51 2,67 0,13

Ac5 1,38 5 9,8 9,8 6 0,51 2,67 0,13

F1

6,88

5

9,6

9,6

6,5

0,52

11,11

0,56

F2 6,88 5 9,6 9,6 6,4 0,52 11,46 0,57

F3 6,88 5 9,6 9,6 6,4 0,52 11,46 0,57

F4 6,88 5 9,6 9,6 6,4 0,52 11,46 0,57

F5 6,88 5 9,6 9,6 6,4 0,52 11,46 0,57

Av1 1,38 5 9,6 9,6 7,2 0,52 1,72 0,09

Av2 1,38 5 9,6 9,6 7,1 0,52 1,79 0,09

Av3 1,38 5 9,6 9,6 7,1 0,52 1,79 0,09

Av4 1,38 5 9,6 9,6 7,2 0,52 1,72 0,09

Av5 1,38 5 9,6 9,6 7,2 0,52 1,72 0,09

Ac1 1,38 5 9,6 9,6 5,9 0,52 2,65 0,13

Ac2 1,38 5 9,6 9,6 5,8 0,52 2,72 0,14

Ac3 1,38 5 9,6 9,6 5,9 0,52 2,65 0,13

Ac4 1,38 5 9,6 9,6 5,9 0,52 2,65 0,13

Ac5 1,38 5 9,6 9,6 5,9 0,52 2,65 0,13

F1

6,88

5

10

10

6,6

0,50

11,69

0,58

F2 6,88 5 10 10 6,8 0,50 11,01 0,55

F3 6,88 5 10 10 6,8 0,50 11,01 0,55

F4 6,88 5 10 10 6,6 0,50 11,69 0,58

F5 6,88 5 10 10 6,6 0,50 11,69 0,58

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49

Q 1,38 5 9,4 9,3 7,3 0,53 1,51 0,08

Q 1,38 5 10 10 7,4 0,50 1,79 0,09

Av1 1,38 5 10 10 7,5 0,50 1,72 0,09

Av2 1,38 5 10 10 7,5 0,50 1,72 0,09

Av3 1,38 5 10 10 7,4 0,50 1,79 0,09

Av4 1,38 5 10 10 7,4 0,50 1,79 0,09

Av5 1,38 5 10 10 7,4 0,50 1,79 0,09

Ac1 1,38 5 10 10 6,2 0,50 2,61 0,13

Ac2 1,38 5 10 10 6,1 0,50 2,68 0,13

Ac3 1,38 5 10 10 6,2 0,50 2,61 0,13

Ac4 1,38 5 10 10 6,2 0,50 2,61 0,13

Ac5 1,38 5 10 10 6,2 0,50 2,61 0,13

F1

6,88

5

9,4

9,3

6,3

0,53

11,22

0,56

F2 6,88 5 9,4 9,3 6,3 0,53 11,22 0,56

F3 6,88 5 9,4 9,3 6,2 0,53 11,59 0,58

F4 6,88 5 9,4 9,3 6,2 0,53 11,59 0,58

F5 6,88 5 9,4 9,3 6,2 0,53 11,59 0,58

Av1 1,38 5 9,4 9,3 6,9 0,53 1,80 0,09

Av2 1,38 5 9,4 9,3 6,9 0,53 1,80 0,09

Av3 1,38 5 9,4 9,3 7 0,53 1,73 0,09

Av4 1,38 5 9,4 9,3 7 0,53 1,73 0,09

Av5 1,38 5 9,4 9,3 7 0,53 1,73 0,09

Ac1 1,38 5 9,4 9,3 5,7 0,53 2,68 0,13

Ac2 1,38 5 9,4 9,3 5,7 0,53 2,68 0,13

Ac3 1,38 5 9,4 9,3 5,7 0,53 2,68 0,13

Ac4 1,38 5 9,4 9,3 5,7 0,53 2,68 0,13

Ac5 1,38 5 9,4 9,3 5,8 0,53 2,61 0,13

F1

6,88

5

10

10

6,6

0,50

11,69

0,58

F2 6,88 5 10 10 6,8 0,50 11,01 0,55

F3 6,88 5 10 10 6,6 0,50 11,69 0,58

F4 6,88 5 10 10 6,6 0,50 11,69 0,58

F5 6,88 5 10 10 6,8 0,50 11,01 0,55

Av1 1,38 5 10 10 7,5 0,50 1,72 0,09

Av2 1,38 5 10 10 7,5 0,50 1,72 0,09

Av3 1,38 5 10 10 7,5 0,50 1,72 0,09

Av4 1,38 5 10 10 7,5 0,50 1,72 0,09

Av5 1,38 5 10 10 7,5 0,50 1,72 0,09

Ac1 1,38 5 10 10 6,2 0,50 2,61 0,13

Ac2 1,38 5 10 10 6,1 0,50 2,68 0,13

Ac3 1,38 5 10 10 6,1 0,50 2,68 0,13

Ac4 1,38 5 10 10 6,2 0,50 2,61 0,13

Ac5 1,38 5 10 10 6,2 0,50 2,61 0,13

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50

Anexo 2.- Datos obtenidos del porcentaje de materia orgánica del MRC.

No. Peso Vol. Vol. Vol. Vol. Cont.

Lab. muestra Dicromato Blanco 1 Blanco 2 Muestra K %MO %N

Repetición día 1 MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,7 0,48 0,48 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,7 0,48 0,48 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,71 0,48 0,47 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,71 0,48 0,47 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,71 0,48 0,47 0,02

Repetición día 2 MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,71 0,48 0,47 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,71 0,48 0,47 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,71 0,48 0,47 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,71 0,48 0,47 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,71 0,48 0,47 0,02

Repetición día 3 MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,7 0,48 0,48 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,7 0,48 0,48 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,7 0,48 0,48 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,7 0,48 0,48 0,02

MRC 1,38 5 10,43 10,43 9,71 0,48 0,47 0,02

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51

Peso muestra

Vol. Dicromato

Vol. Blanco 1

Vol. Blanco 2

Vol. Muestra

No. Lab. Cont. K %MO %N

Repetición día 1

Anexo 3.- Datos obtenidos del porcentaje de materia orgánica de los blancos.

Blanco 1 1,38 5 9,8 9,8 9,25 0,51 0,39 0,02

Blanco 2 1,38 5 9,8 9,8 9,26 0,51 0,38 0,02

Repetición día 2 Blanco 3 1,38 5 9,6 9,6 9,07 0,52 0,38 0,02

Blanco 4 1,38 5 9,6 9,6 9,05 0,52 0,39 0,02

Repetición día 2 Blanco 5 1,38 5 10 9,8 9,34 0,51 0,39 0,02

Blanco 6 1,38 5 10 9,8 9,36 0,51 0,38 0,02

Repetición día 2 Blanco 7 1,38 5 9,4 9,3 8,82 0,53 0,39 0,02

Blanco 8 1,38 5 9,4 9,3 8,83 0,53 0,38 0,02

Repetición día 2 Blanco 9 1,38 5 10 10 9,45 0,50 0,38 0,02

Blanco 10 1,38 5 10 10 9,44 0,50 0,39 0,02

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Anexo 4.- Certificado de análisis del MRC

51

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Anexo 5.- Certificado de calibración de la bureta

52

Page 74: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

53

Page 75: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

Anexo 6.- Certificado de calibración del dispensador de dicromato de potasio

54

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Anexo 7.- Certificado de calibración del dispensador del ácido sulfúrico

55

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Anexo 8.- Certificado de calibración de la balanza analítica Scientch

56

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57

Page 79: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

Anexo 9.- Certificado de calibración del balón aforado

58

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59

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Anexo 10.- Certificado de calibración de la estufa

60

Page 82: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

An

exo 11.- D

atos exp

erimentales d

e las mu

estras, MR

C y b

lanco

s para realizar la validació

n d

el méto

do

analítico d

e Walkley y B

lack.

61

DATOS VALIDACIÓN

PGT/LA/04 - FO01

Rev. 2 Hoja 1

Datos Generales

Equipo: --- Alcance: 0,58 - 11,48% Marca: --- Técnico Responsable: Edison Mendez

Método: Walkley y Black Técnica: Retrotitulación

Procedimiento: PEE/SFA/09 Item a ensayar: Suelos de todo tipo

Datos de Estándares Usados SFA/MRC/01

Lote: 151673 Ma rca : ERA Va l or teóri co: 0,55% Fecha de Ca duci da d: 31/10/2016 Obs erva ci ones :

Métodos, normas de referencia utilizadas y condiciones ambientales de la calibracion Metodo de referenci a extra cci ón: Metodo de referenci a l ectura : Te mpera tura a mbi ente: 23-25°C % de hume da d: 31-40%HR % Recuperación (Exactitud) - Repetibilidad y Reproducibilidad

CONCENTRACIÓN

%

DIA 1 DIA 2 DIA 3 DIA 4 DIA 5

Observaciones: R1 R2 R3 R4 R5 R1 R2 R3 R4 R5 R1 R2 R3 R4 R5 R1 R2 R3 R4 R5 R1 R2 R3 R4 R5

AR EN A 1,82 1,75 1,75 1,75 1,82 1,72 1,79 1,79 1,72 1,72 1,72 1,72 1,79 1,79 1,79 1,80 1,80 1,73 1,73 1,73 1,72 1,72 1,72 1,72 1,72 MUESTRAS REALES DEL LABORATORIO

ANALISTA

NOMBRE: Edison Mendez

FR AN CO 11,93 11,58 11,93 11,93 11,23 11,11 11,46 11,46 11,46 11,46 11,69 11,01 11,01 11,69 11,69 11,22 11,22 11,59 11,59 11,59 11,69 11,01 11,69 11,69 11,01

AR CILLA 2,67 2,67 2,67 2,67 2,67 2,65 2,72 2,65 2,65 2,65 2,61 2,68 2,61 2,61 2,61 2,68 2,68 2,68 2,68 2,61 2,61 2,68 2,68 2,61 2,61

SFA/ MR C/ 01 0,48 0,48 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,48 0,48 0,48 0,48 0,47 Material de Referencia Certificado

Límite de detección y límite de cunatificación

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 Observaciones:

bla nco 0,39 0,38 0,38 0,39 0,39 0,38 0,39 0,38 0,38 0,39

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Anexo 12.- Datos obtenidos del límite de detección y límite de cuantificación para la validación del

método analítico Walkley y Black.

PGT/L

A/04 -

FO01

Rev. 2

Hoja 2

LIMITE

DE CU

ANTIF

ICACIÓ

N Y LIM

ITE DE

DETEC

CIÓN

= +

10

= +

3

CONC

ENT R

ACIO

N

% 0,39

0,38

0,38

0,39

0,39

0,38

0,39

0,38

0,38

0,39

0,39

0,01

0,40

0,44

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

Prom

edio

Desv

est

LD

LC

62

Page 84: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

An

exo 13.- D

atos ob

tenidos d

e la exactitud

del M

RC

para la validació

n del m

étodo

analítico

de

Walkley y B

lack.

63

VERACIDAD

% DE RECUPERACIÓN

PGT/LA/04 - FO01 Rev. 2

Hoja 3

D 083-542

Mate ria l de R e fe re ncia D e sve st. Cobs. µCobs µC

Propie da d Limite s a ce pta dos Ince rtidumbre

SFA/ MR C/ 01 0,005 0,0013 0,004

SFA/ MR C/ 01 0,55 0 - 1,29 0,004

Fe cha CON CEN T R ACION

D e sv. Est.

R e cupe ra ción

R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 me dia

18/ 08/ 2015 0,48 0,48 0,47 0,47 0,47 0,474 0,005 0,86

19/ 08/ 2015 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,470 0,000 0,85

20/ 08/ 2015 0,48 0,48 0,48 0,48 0,47 0,478 0,004 0,87

TOTAL

0,474

0,005 0,86

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SDCGSDCBSDCW

k 2

p C i C

i 1

REPETIBIDAD Y REPRODUCIBILIDAD

PGT/LA/04 - FO01

Rev. 2

Hoja 4

Análisis simple de la varianza Orige n de la

varianza

Grados de

libe rtad (ν)

Suma de dife re ncias

cuadráticas (SDC)

Dife re ncias cuadráticas me dias

(DCM = SDC/ν) Entre grupos

(Be twe e n)

k 1 k

SDC p C C 2

i 1 DCM

SDC B

1

De ntro de l grupo

(Wi thi ng)

2

n k

n k * p

k p

2

i 1 j 1 DCM SDC

W

2

Gl oba l

1

2

n 1

k p 2

i 1 j 1 DCM SDC G

G

SDC G SDC B SDCW

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

R1 1,82 1,72 1,72 1,80 1,72

R2 1,75 1,79 1,72 1,80 1,72

R3 1,75 1,79 1,79 1,73 1,72

R4 1,75 1,72 1,79 1,73 1,72

R5 1,82 1,72 1,79 1,73 1,72

Media C i

1,78 1,75 1,76 1,76 1,72

Promedio C 1,75

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

R1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R4 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R5 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

C C

2

ij

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

R1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R4 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R5 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

K 5

P 5

0,0092240

k p

2

C ij

C i

i 1 j 1 0,0235200

k p

2

C ij

C i 1 j 1

0,0327440

A ná lis is s imp le d e la v a ria nza

Orige n de la V arianza Grados de libe rtad

(v)

Suma de

dife re ncias

cuadraticas

Dife re ncias

cuadraticas

me dias

F calculada Sr

S

2 L

SR

Be twe e n

4

0,0092

0,0023

1,9609

0,0343

2,2600E-04

0,0374

Withing

20

0,0235

0,0012

Global 24

0,0327

F tabulada 2,8661

An

exo 14.- R

esultad

o d

el AN

OV

A para el su

elo aren

oso

para la validación d

el métod

o analítico

de

Walkley y B

lack.

64

1 B i B

SDC

W

C

ij C

i

W

SDC G C

ij C

Page 86: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

SDCGSDCBSDCW

REPETIBIDAD Y REPRODUCIBILIDAD

PGT/LA/04 - FO01

Rev. 2

Hoja 5

Análisis simple de la varianza Orige n de la

varianza

Grados de

libe rtad (ν)

Suma de dife re ncias

cuadráticas (SDC)

Dife re ncias cuadráticas me dias

(DCM = SDC/ν) Entre grupos

(Be twe e n)

k 1 k

SDC p C C 2

i 1 DCM

SDC B

1

De ntro de l grupo

(Wi thi ng)

2

n k

n k * p

k p

2

i 1 j 1 DCM SDC

W

2

Gl oba l

1

2

n 1

k p 2

i 1 j 1 DCM SDC G

G

SDC G SDC B SDCW

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

R1 11,93 11,11 11,69 11,22 11,69

R2 11,58 11,46 11,01 11,22 11,01

R3 11,93 11,46 11,01 11,59 11,69

R4 11,93 11,46 11,69 11,59 11,69

R5 11,23 11,46 11,69 11,59 11,01

Media C i

11,72 11,39 11,42 11,44 11,42

Promedio C 11,48

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

R1 0,04 0,08 0,07 0,05 0,07

R2 0,02 0,00 0,17 0,05 0,17

R3 0,04 0,00 0,17 0,02 0,07

R4 0,04 0,00 0,07 0,02 0,07

R5 0,24 0,00 0,07 0,02 0,17

C C

2

ij

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

R1 0,20 0,14 0,05 0,07 0,05

R2 0,01 0,00 0,22 0,07 0,22

R3 0,20 0,00 0,22 0,01 0,05

R4 0,20 0,00 0,05 0,01 0,05

R5 0,06 0,00 0,05 0,01 0,22

K 5

P 5

k 2

p C i C

i 1

0,3740160

k p

2

C ij

C i

i 1 j 1 1,7640400

k p

2

C ij

C i 1 j 1

2,1380560

A ná lis is s imp le d e la v a ria nza

Orige n de la V arianza Grados de libe rtad

(v)

Suma de

dife re ncias

cuadraticas

Dife re ncias

cuadraticas

me dias

F calculada Sr

S

2 L

SR

Be twe e n 4

0,3740

0,0935

1,0601

0,2970

1,0604E-03

0,2988

Withing

20

1,7640

0,0882

Global 24

2,1381

F tabulada 2,8661

An

exo 15.- R

esultad

o d

el AN

OV

A del su

elo franco

para la validación

del m

étod

o analítico

de W

alkley

y Black.

65

1 B i B

SDC

W

C

ij C

i

W

SDC G C

ij C

Page 87: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

SDCGSDCBSDCW

REPETIBIDAD Y REPRODUCIBILIDAD

PGT/LA/04 - FO01

Rev. 2

Hoja 6

Análisis simple de la varianza Orige n de la

varianza

Grados de

libe rtad (ν)

Suma de dife re ncias

cuadráticas (SDC)

Dife re ncias cuadráticas me dias

(DCM = SDC/ν) Entre grupos

(Be twe e n)

k 1 k

SDC p C C 2

i 1 DCM

SDC B

1

De ntro de l grupo

(Wi thi ng)

2

n k

n k * p

k p

2

i 1 j 1 DCM SDC

W

2

Gl oba l

1

2

n 1

k p 2

i 1 j 1 DCM SDC G

G

SDC G SDC

B SDC

W

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

R1 2,67 2,65 2,61 2,68 2,61

R2 2,67 2,72 2,68 2,68 2,68

R3 2,67 2,65 2,61 2,68 2,68

R4 2,67 2,65 2,61 2,68 2,61

R5 2,67 2,65 2,61 2,61 2,61

Media C i

2,67 2,66 2,62 2,67 2,64

Promedio C 2,65

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

R1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R4 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R5 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

C C

2

ij

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

R1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R4 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

R5 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

K 5

P 5

k 2

p C i C

i 1

0,0082160

k p

2

C ij

C i

i 1 j 1 0,0176400

k p

2

C ij

C i 1 j 1

0,0258560

A ná lis is s imp le d e la v a ria nza

Orige n de la V arianza Grados de libe rtad

(v)

Suma de

dife re ncias

cuadraticas

Dife re ncias

cuadraticas

me dias

F calculada Sr

S

2 L

SR

Be twe e n

4

0,0082

0,0021

2,3288

0,0297

2,3440E-04

0,0334

Withing

20

0,0176

0,0009

Global 24

0,0259

F tabulada 2,8661

An

exo 16.- R

esultad

o d

el AN

OV

A del su

elo arcillo

so para la valid

ación

del métod

o an

alítico d

e

Walkley y B

lack.

66

1 B i B

SDC

W

C

ij C

i

W

SDC

G C

ij C

Page 88: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

An

exo 17.- R

esumen

de la rep

etibid

ad y rep

rod

ucib

ilidad de lo

s dato

s ob

tenid

os p

ara la validación

del m

étod

o an

alítico d

e Walkley y B

lack.

67

RESUMEN REPETIBIDAD Y REPRODUCIBILIDAD

PGT/LA/04 - FO01

Rev. 2

Hoja 7

Nivel Sr SR Fcalculada Ftabulada

Media general %CVSR %CVSr

ARENA 0,0343 0,0374 1,9609 2,8661 1,7532 2,14 1,96

FRANCO 0,2970 0,2988 1,0601 2,8661 11,4776 2,60 2,59

ARCILLA 0,0297 0,0334 2,3288 2,8661 2,6524 1,26 1,12

Crite rios SR >Sr

F tab >F cal

ARENA CUMPLE NO DIFERENCIA SIGNIFICATIVA

FRANCO CUMPLE NO DIFERENCIA SIGNIFICATIVA

ARCILLA CUMPLE NO DIFERENCIA SIGNIFICATIVA

Page 89: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

An

exo 18.- D

atos cálcu

los de la in

certidu

mb

re para la validació

n d

el méto

do analítico

de W

alkley y

Black.

68

INCERTIDUMBRE

PGT/LA/04 - FO01

Rev. 2

Hoja 8

IN CE R T ID U M BR E D E LE CT U R A

𝑈 2

𝑈 2

𝑈 2

µ = + ó +

ó % �

µ =

𝑈

= µ 2 + µ 2

= µ ó 2+µ 2 + 2

= ∗

%𝑈 =

% ∗ 100

% = 2

1 . P re p a ra c ió n d e re a c tiv o s

C dicromato

eq/L

pes o

g

U pes o

g

V balón

ml

U balón

ml

µ dicromato

eq/L

1,00 49,040 0,001 1000,000 0,091 0,00005

C (NH4 )2 Fe(S O4 )2 ·6H2 O

eq/L

pureza

%

U pureza

%

pes o

g

U pes o

g

V balón

ml

U balón

ml

µ (NH4 )2 Fe(S O4 )2 ·6H2 O

eq/L

0,50 100,00 1,50 196,050 0,001 1000,000 0,091 0,004

2 . IN CE R T ID U M BR E D E V E R ACID AD

µCo b s 0,0013

µCM R C 0,0039

µ v e ra c id a d

% 0,0042

3 . IN CE R T ID U M BR E D E P R E P AR ACIO N D E LA M U E S T R A

MO

%

pes o

g

U pes o

g

C dicromato

eq/L

µ dicromato

eq/L

V dicromato

ml

U dis pens ador

ml

V H2 SO4

ml

U dis pens ador

ml

V H2 O

ml

U pipeta

ml

V H3 PO4

ml

ARENA 1,75 0,5000 0,000625 1,000 0,0000459 5,00 0,019 10,00 0,019 100 0,012 10

FRANCO 11,48 0,1000 0,000625 1,000 0,0000459 5,00 0,019 10,00 0,019 100 0,012 10

ARCILLA 2,65 0,5000 0,000625 1,000 0,0000459 5,00 0,019 10,00 0,019 100 0,012 10

4 . IN CE R T ID U M BR E D E LE CT U R A

MO

%

µ preparación

%

u veracidad

%

µ

U expandida

%

% U

1,75 0,0139 0,00416 0,0374 0,04 0,08 4,58

11,48 0,0980 0,00416 0,2988 0,31 0,63 5,48

2,65 0,0212 0,00416 0,0334 0,04 0,08 3,00

5 . R E P O R T E D E R E S U LT AD O S

MO

%

U expandida

% K

1,75 0,08 2

11,48 0,63 2

2,65 0,08 2

Page 90: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

An

exo 19.- R

esumen

de la validació

n d

el méto

do an

alítico d

e Walkley y B

lack.

69

RESUMEN VALIDACIÓN

MATERIA ORGANICA

PGT/LA/04 - FO01 Rev. 2 Hoja 9

1. METODO DE ENSAYO: Procedimiento Especifico de Ensayo "Determinacion de Materia Orgánica" (Métod Walkley y Black)

INTERNO PEE/SFA/09

REFERENCIA PREPARACIÓN

LECTURA

2. RESULTADOS DE PRUEBAS DE VALIDACION

PARAMETROS

OBJETIVO DE

VALIDACION

RESULTADO

UNIDAD

CUMPLE / NO CUMPLE

LIMITE DETECCION 0,5 0,40 % CUMPLE

LIMITE CUANTIFICACION 1,0 0,44 % CUMPLE

EXACTITUD

a. VERACIDAD / RECUPERACION 80-120 85,92 % CUMPLE

PRECISION

b. REPETIBILIDAD %CVr ≤ 7% 2,59 % CUMPLE

c. REPRODUCIBILIDAD %CVR ≤ 10% 2,60 % CUMPLE

INCERTIDUMBRE U ≤ 15% 5,48 % CUMPLE

3. CONCLUSIONES SOBRE DECLARACIÓN DE VALIDACIÓN

Una vez revisado los resultados de la validación y comparados con los objetivos establecidos, declaramos que el método de ensayo PEE/SFA/09

Determinación de Materia Orgánica para muestras de Suelos por el método de Walkley y Black en el laboratorio de Suelos, Foliares y Aguas de

Agrocalidad, se declara VALIDADO dentro de los rangos de 0,44 %MO - 11,48 %MO.

Page 91: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

70

FOTOGRAFÍAS

Fotografía 1: Muestras de suelos después de haber sido tamizadas

Fotografía 2: Fotografía 3:

Balanza analítica scientch Matraz erlenmeyer de 250 ml

Page 92: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

71

Fotografía 4: Fotografía 5:

Dicromato de potasio Dispensador del dicromato de potasio

Fotografía 6: Fotografía 7:

Dispensador del Ácido sulfúrico Agua tipo I

Page 93: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · Black de materia orgánica en suelos ... El método analítico de Walkley y Black utilizado para la determinación del contenido

72

Fotografía 8: Fotografía 9:

Sulfato ferroso y amonio hexahidratado Bureta automática sal de Mohr