17556342 manual-de-laboratorio-de-edafologia-ii

2009

Edafología II
Manual de prácticas de laboratorio

Universidad de San Carlos de
Guatemala
Facultad de Agronomía

ING. AGR. CESAR MARTINEZ

1

Edafología II
2009
El suelo, como recurso importante en la dinámica nutricional vegetal, forma
parte del sistema de producción de cultivos agrícolas, aunado a esto la
capacidad que tenga el mismo de suministrar los nutrientes esenciales para
el crecimiento y desarrollo de las plantas constituyen una de las bases
para el éxito agronómico.
Manual de
Este manual recopila, describe y somete a evaluación las principales
prácticas de
propiedades químicas del suelo, con el objeto de promover el estudio e
interés por parte de estudiantes del área agronómica, contribuyendo así al
desarrollo de la capacidad para analizar e interpretar las distintas
laboratorio
reacciones que ocurren en un suelo.

2

Í NDICE

Contenido Pg.

PACTICA No. 1.......................................................................................................................................... 3

Muestreo de Suelos ........................................................................................................ 4

PRACTICA No. 2 ......................................................................................................................................... 6

Elaboración de aboneras................................................................................................ 6

PRACTICA No. 3 ....................................................................................................................................... 14

Determinación de la Capacidad de Intercambio Catiónico y
…………………de Bases Cambiables ..................................................................................................... 14

PRACTICA No. 4 ....................................................................................................................................... 23

Evaluación de diferentes suelos usando pruebas Biológicas (macetas en
………………...invernadero) ..................................................................................................................... 23

PRACTICA No. 5 ....................................................................................................................................... 25

Determinación de la materia orgánica y nitrógeno total ............................................. 25

PRACTICA No. 6 ....................................................................................................................................... 32

Reacción del suelo (pH) .................................................................................................. 32

PRACTICA No. 7 ....................................................................................................................................... 37

Conductividad eléctrica (salinidad y sodicidad) ........................................................... 37

Evaluación ................................................................................................................................................. 42

Facultad de Agronomía
Subarea de Manejo de Suelo y Agua
-FAUSAC-
2009

3

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DEGUATEMALA
FACULTAD DE AGRONOMIA
AREA TECNOLOGICA
SUBAREA DE MANEJO DE SUELO Y AGUA
LABORATORIO DE EDAFOLOGIA II
INSTRUCTORES: ING. MSc. IVAN SANTOS, ING. CESAR MARTINEZ

PRACTICA No. 1

MUESTREO DE SUELOS

I. INTRODUCCION

P
ara poder diagnosticar el estado de un suelo es necesario realizar un muestreo de este.
El muestreo consiste en la técnica de obtener porciones de suelo de un área
homogénea, para analizar sus características físicas y/o químicas. Los muestreos se
realizan con diferentes fines ya sean de fertilidad o de capacidad de uso de la tierra entre otros.

Para obtener resultados confiables de características físicas o químicas de un suelo es
importante realizar un adecuado muestreo, principalmente porque cuando se muestrea, el
volumen que se utiliza equivale aproximadamente al 0,0000005 % del peso medio de 1 ha (0-
20 cm), por lo tanto estas muestras deben ser representativas.

Es importante mencionar que deben tomarse las mayores precauciones para la obtención de
muestras para no contaminar las mismas, también es importante identificar las muestras.

II. OBJETIVOS

Que el estudiante
• Conozca los principios del muestreo de suelos.
• Aplique las condiciones adecuadas al manejo de muestras tanto en el campo como en el
laboratorio.
• Por medio de la aplicación practica del muestreo le de prioridad a esta técnica.

4

III. FUNDAMENTO TEORICO muestras con fines de riego, toma de
muestras con problemas específicos
(salinidad, toxicidad, etc.).
El muestro es el primer paso de una
análisis químico de suelo, y el más critico, 3.2 TOMA DE MUESTRAS CON FINES
ya que se constituye en la fuente de error DE FERTILIDAD DE SUELOS
más común (Petersen and Calvin, 1986).
Ya en los albores de esta práctica, Cline El objetivo principal del análisis químico de
(1944) expresó que el límite de exactitud una muestra de suelo, es determinar la
está dado por el muestreo y no por el capacidad de éste para suministrar los
análisis. Esto sucede porque a través de nutrientes esenciales en las cantidades
pocas muestras (generalmente no más de 1 adecuadas para todo el ciclo del cultivo.
kg de suelo) se pretende representar la
Para que los resultados de los análisis
disponibilidad de nutrientes de miles de
químicos de suelos sean eficientes en la
toneladas de suelo. Tanto es así que 1 kg
solución de problemas nutricionales, éstos
de suelo significa el 0,0000005 % del peso
deber ser complementarios con una
medio de 1 ha (0-20 cm). Adicionalmente,
información sobre las características físicas
Si tomamos en cuenta que dentro de la y químicas del suelo y un amplio historial
superficie que queremos representar existe sobre los cultivos anteriores, se pueden
una gran variabilidad, la dificultad para seguir los siguientes parámetros:
realizar un buen muestreo es aún mayor. La
• Caracterización del paisaje: Se
variabilidad se ve incrementada cuando un
requiere de una detallada descripción
campo ingresa en un sistema de siembra
del paisaje correspondiente al área de
directa continua, por la acción residual de
muestreo. Esto es importante para
las líneas de fertilización, la acumulación de
relacionar las características
residuos, aplicación de fertilizantes en la
ambientales con los resultados
superficie del suelo y el reciclado de
analíticos y de allí orientar medidas de
nutrientes hacia estratos superiores del
manejo del suelo.
suelo (Anghinoni et, al., 2003).

• Toma de muestras suficientes, en
cantidad y calidad: Tanto la calidad
3.1 FINALIDAD DEL MUESTREO DE como la cantidad de muestras son
SUELOS fundamentales para obtener datos
analíticos de características y
propiedades químicas y físicas del
El muestreo de suelos es muy suelo, que sirvan de apoyo al
importante, ya que nos genera información diagnóstico.
analítica para manejarlo como tal. En la
actualidad se realizan muestreos de suelos • Objetivos del análisis: Se realizan
con diferentes finalidades, los más análisis químico-nutritivos del suelo
importantes son: Muestreo con fines de para evaluar el régimen de elementos
clasificación de suelos, toma de muestras nutritivos. Los análisis físicos del suelo
con fines de fertilidad de suelos, toma de permiten evaluar otros factores de la

1

fertilidad del suelo como los regímenes • Número de submuestras: Dependerá
de aire y agua. Los datos de laboratorio del tamaño del área de muestreo y de la
y otra información adicional permiten intensidad de uso, el mínimo puede ser
orientar medidas de manejo del suelo entre 15 – 20 submuestras por parcela
y/o silviculturales. de muestreo.

• Época de Muestreo: En suelos no 3.4 MANEJO DE MUESTRAS PREVIO AL
sembrados anteriormente, el muestreo LABORATORIO
se puede realizar dos o tres meses
antes de la siembra; en cultivos de ciclo • Secado: Las muestras que se piensen
corto dos meses antes, y en cultivos almacenar durante algún tiempo antes
permanentes, anualmente, dos meses de concluir los análisis, se deben secar
antes de la fertilización. previamente para evitar cambios
químicos que se puedan producir al
• El análisis de suelos será tan bueno
almacenarlas húmedas. Los valores que
como la calidad de las muestras
pueden sufrir cambios durante el
tomadas, pues la muestra enviada al
desecado son los que corresponden a
laboratorio, de 0,5 a 1,0 kg, representa
pH, P, N, K, Mn, Cu y Zn disponibles.
millones de kilogramos de suelo. Por
este motivo, una torna de muestra • Para el secado, las muestras se
cuidadosa asegura unos resultados de extienden en una superficie plana sobre
análisis correctos y de gran utilidad. bandejas o papel limpio, en un lugar
bien ventilado, se debe evitar el secado
• Frecuencia de muestreo: Cultivos
brusco utilizando altas temperaturas.
anuales en rotación o un solo cultivo
con período de barbecho, cada tres • Molido y tamizado: Ya sea que se
años. Cultivos intensivos con utilicen con la humedad del campo o
aplicaciones regulares de abonos secadas al aire, las muestras se pueden
químicos y orgánicos (hortalizas), cada pasar por un tamiz de 2 mm; las
dos años. partículas de grava, rocas, raíces u
otras impurezas se deben eliminar, los
3.3 FACTORES A CONSIDERAR EN EL agregados del suelo o terrones que no
MUESTREO DE SUELOS pasen por el tamiz, deben molerse con
rodillos de madera o con morteros y
• Tamaño de la unidad de muestreo: El luego tamizarse nuevamente, hasta que
tamaño dependerá de la variabilidad del pase toda la muestra.
terreno y de la intensidad y tipo de uso
de la parcela. En áreas muy uniformes, • Homogenización: Se debe
con el mismo uso agrícola y vegetación, homogenizar mezclando
el lote puede estar representado por 10 constantemente, por medio de una
ha. En áreas de uso muy intensivo con homogenizadora.
fuertes aplicaciones de fertilizantes,
abonos orgánicos y con riego (hortalizas • Partición: Cuando la muestra es
y frutales) el lote no debe ser mayor de grande, se debe partir o cuartear para
dos hectáreas. obtener las porciones de la muestra

2

necesarias. Para esto, el suelo se superficial del suelo (Horizonte Ap o Al).
amontona y se va repartiendo en partes Luego tomar submuestras del subsuelo
iguales. para cada horizonte del perfil hasta un
metro de profundidad aproximadamente,
3.5 PRECAUCIONES AL TOMAR según el espesor de cada horizonte.
MUESTRAS PARA ANÁLISIS DE SUELOS
Los depósitos de sales (costras) que
• Evitar muestrear suelos muy mojados. aparecen en la superficie de suelos salinos
sódicos, deben muestrearse por aparte. Un
• Use bolsas plásticas nuevas y limpias, no horizonte alterado por efectos de la acidez
de papel. igualmente debe muestrearse
separadamente.
• No fumar durante la recolección de
muestras, para evitar contaminarlas con las Es recomendable tomar una o varias
cenizas del cigarro, ricas en potasio. muestras de perfiles adyacentes normales,
con el propósito de determinar en el análisis
• No tomar muestras en áreas recién
las propiedades del suelo que sean
fertilizadas, sitios próximos a viviendas,
responsables de los problemas.
galpones, corrales, cercas, caminos,
lugares pantanosos o erosionados, áreas
quemadas, lugares donde se amontonan
estiércol, fertilizantes, cal u otras sustancias IV. MATERIALES Y METODOS
que pueden contaminar la muestra.
4.1 MATERIALES
3.6 TOMA DE MUESTRAS EN SUELOS
PROBLEMA

Las áreas de terreno con problemas - Barreno o pala
- Balde o cubeta
específicos conducen a un muestreo de
- Bolsas de plástico
suelos con fines de diagnosis. Como - Machete
ejemplo de suelos problema podemos - Etiquetas
mencionar: suelos ácidos, salinos, sódicos, - Lapiz graso de color oscuro.
salino-sódicos, rocosos compactados e
impermeables.

Se pueden tomar de 15 a 30 submuestras a
distancias, de dos o más metros entre si, en
cada área representativa. Esta primera
muestra debe corresponder a la capa

3

4.2 METODOLOGIA 3. FRECUENCIA DE MUESTREO

Principalmente se encuentra en
1. DELIMITACIÓN DE LAS ÁREAS función de los recursos con que se
cuenta, principalmente del recurso
Recorrer la finca y hacer un plano o
económico.
croquis sencillo de las superficies más o
menos homogéneas, en cuanto al tipo - Para cultivos intensivos se
de suelo, color, relieve, textura, recomienda: antes de cada siembra.
densidad, drenaje, pedregosidad,
cultivos o vegetación, apariencia física y - Para cultivos perennes: se
clase de manejo recibido anteriormente, recomienda después de la cosecha,
donde ubique los detalles más cada 3 o 4 años. También se toma en
importantes de la finca como lo son cuenta la zona de goteo es decir el
partes altas o bajas, planas o diámetro de copa o sombra de estos.
inclinadas, coloración del suelo, si es
arenoso o pesado, vegetación alta, 4. RECOLECCIÓN DE LA MUESTRA
media o baja, riesgo de inundación,
áreas que no se han trabajado ni Para la toma de muestras se debe
fertilizado, y áreas trabajadas y limpiar la superficie del terreno y con
fertilizadas. En todo caso se debe tomar ayuda de la pala o el barreno, tomar
de forma separada, muestras de áreas una muestra homogénea siempre a la
que producen diferente. misma profundidad, si se colecta con la
pala se cortan los extremos con el
machete y se deposita en el balde. }Las
2. DEFINIR EL TIPO DE MUESTREO
submuestras deben ser tomadas entre
Se define principalmente para 20 y 30 cm de profundidad,
obtener representatividad del área, a dependiendo de la longitud de raíces
manera de cubrir los puntos específicos del cultivo que se quiera sembrar o que
de interés. Puede se zigzag, en esta sembrado ya. Luego de tener todas
cuadricula, diagonales o al azar. las submuestras en el balde (de 15 a 20
por ha) se mezclan homogéneamente y
se toma 1 kg aproximadamente. Esta es
la muestra compuesta requerida para el
análisis.

Cuadricula Zig-zag Diagonales

La muestra compuesta es constituida
por muestras simples o submuestras. El
numero adecuado de submuestras por una
ha. es de 25. Si las áreas son homogéneas
pueden tomarse de 15 – 25 submuestras
por 4 a 6 ha.

4

5. IDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA Muestreo de Suelos. Disponible en
línea
Para identificar la muestra se debe www.inta.gov.ar/cerroazul/actividad/mue
colocar: el nombre del propietario, streo_suelos.htm#Tabladecontenido
nombre de la finca, ubicación
geográfica, número de muestra y 3. GERDING, V.; SCHLATTER, J.E.
parcela, superficie que representa y 1996. MUESTREO DE SUELOS
algunas informaciones complementarias PARA EVALUAR SU FERTILIDAD,
como lo son: pendiente del terreno, CON ÉNFASIS EN EL RÉGIMEN DE
riesgo de inundación, color del suelo, ELEMENTOS NUTRITIVOS. Valdivia,
tipo de vegetación, cultivo anterior, UACH, Instituto de Silvicultura. 6 p.
rendimiento obtenido, disponibilidad de
residuos, tipo de fertilizante usado, si 4. GREZ, R.; PIEL, A.; AÑAZCO, R.
encaló y forma y época de aplicación. 1993. LOS ANÁLISIS QUÍMICOS EN
LOS ESTUDIOS DE SUELOS
Aunque los datos básicos son: fecha de FORESTALES. IN: Suelos Forestales,
recolección, profundidad, nomenclatura Boletín de la Sociedad Chilena de la
propia, procedencia. Ciencia del Suelo 10: 190-195.
NOTA: La toma de muestras de suelo para
establecer correlación del suelo con una 5. SCHLATTER, J.E.; GREZ, R.;
sola planta se limita a la toma de 3 a 5 GERDING, V. 1989. EL ANÁLISIS
submuestras alrededor del tronco de la FOLIAR Y EL ANÁLISIS DE SUELOS,
planta a una distancia de 30 a 60 cm. del MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO EN EL
tronco, según el tipo de la planta. Esto SECTOR FORESTAL. Santiago,
representa la unidad de muestreo mínima CONAF. 8 p. (Chile Forestal,
para una planta aislada, pero si se juntan Documento Técnico, 36)
15 a 30 muestras, automáticamente sé esta
tomando muestra compuesta. Este
muestreo se realiza para el caso de cítricos,
aguacates, cafetales, etc.

V. BIBLIOGRAFIA

1. BUCARO CARLOS. Muestreo de
suelos. Criterios básicos. Laboratorio
de Suelos -CIEFAP- UNPSJB.
Patagonia Forestal - Año X No. 1- Abril
2004. 4 p.

2. D. SOSA ALBERTO. Instituto nacional
de tecnología agropecuaria, Estación
Experimental Agropecuaria Cerro Azul.

5

AREA TECNOLOGICA

PRACTICA No.2

ELABORACIÓN DE ABONERAS

I. INTRODUCCION

L
a agricultura es una ciencia que ha evolucionado a través del tiempo, obteniendo como
respuesta la degradación del suelo, por el uso acelerado que se le ha dado a este.
Por esta razón en estos tiempos para que un cultivo sea exitoso es necesario aplicar
fertilizantes químicos para cubrir las necesidades nutricionales de los mismos. Sin embargo
tomando en cuenta al porcentaje de población que se dedica a la agricultura en Guatemala,
podemos observar que en su mayoría, el acceso a fertilizantes químicos es limitado.

Una solución a este problema es el uso de abonos orgánicos, recuperando así algunos
servicios ecológicos tales como el reciclaje de nutrientes el cuál se realiza con la
descomposición de la materia vegetal y animal por medio de microorganismos benéficos
presentes en el suelo.

Por lo anteriormente descrito los abonos orgánicos, no solo ayudan económicamente a la
población, sino también trae consigo otros beneficios de tipo ecológico como la incorporación
de nutrientes en el suelo, así también la mejora de características físicas, químicas y biológicas
del suelo.

II. OBJETIVOS

Que el estudiante:
• Conozca los materiales adecuados para la elaboración de aboneras, sus cualidades y
características.
• Aprenda la metodología empleada en la elaboración de aboneras tipo compost.
• Lleve a cabo el cuidado y manejo de aboneras tipo compost.
• Conozca el papel que juega la relación Carbono-Nitrógeno, en el proceso de degradación
de los materiales empleados.

6

• Mejora la actividad biológica del suelo:
III. FUNDAMENTO TEORICO Actúa como soporte y alimento de los
microorganismos ya que viven a
3.1 COMPOSTAJE expensas del humus y contribuyen a su
mineralización.
El compostaje o “composting” es el • La población microbiana es un indicador
proceso biológico aeróbico, mediante el de la fertilidad del suelo.
cual los microorganismos actúan sobre la
materia rápidamente biodegradable (restos
de cosecha, excrementos de animales y 3.3 FACTORES QUE CONDICIONAN EL
residuos urbanos), permitiendo obtener PROCESO DE COMPOSTAJE
"compost", abono excelente para la
agricultura. Para que los microorganismos
Otra definición del compost o mantillo es: el puedan vivir y desarrollar la actividad
resultado de un proceso de humificación de descomponedora se necesitan unas
la materia orgánica, bajo condiciones condiciones óptimas de temperatura,
controladas y en ausencia de suelo. El humedad y oxigenación.
compost es un nutriente para el suelo que Son muchos y muy complejos los factores
mejora la estructura y ayuda a reducir la que intervienen en el proceso biológico del
erosión y ayuda a la absorción de agua y compostaje, a demás influenciados por las
nutrientes por parte de las plantas. condiciones ambientales, tipo de residuo a
tratar y el tipo de técnica de compostaje
empleada. Los factores más importantes
3.2 PROPIEDADES DEL COMPOST son:

• Mejora las propiedades físicas del suelo: • Temperatura. Se consideran óptimas
La materia orgánica favorece la las temperaturas del intervalo 35-55 ºC
estabilidad de la estructura de los para conseguir la eliminación de
agregados del suelo agrícola, reduce la patógenos, parásitos y semillas de
densidad aparente, aumenta la malas hierbas. A temperaturas muy
porosidad y permeabilidad, y aumenta altas, muchos microorganismos
su capacidad de retención de agua en el interesantes para el proceso mueren y
suelo. Se obtienen suelos más otros no actúan al estar esporados.
esponjosos y con mayor retención de • Humedad. En el proceso de compostaje
agua. es importante que la humedad alcance
• Mejora las propiedades químicas: unos niveles óptimos del 40-60 %. Si el
Aumenta el contenido en contenido en humedad es mayor, el
macronutrientes N, P, K, y agua ocupará todos los poros y por lo
micronutrientes, la capacidad de tanto el proceso se volvería anaeróbico,
intercambio catiónico (C.I.C.) y es fuente es decir se produciría una putrefacción
y almacén de nutrientes para los de la materia orgánica. Si la humedad
cultivos. es excesivamente baja se disminuye la
actividad de los microorganismos y el

7

proceso es más lento. El contenido de pobres en carbono y ricos en nitrógeno
humedad dependerá de las materias son los vegetales jóvenes, las
primas empleadas. Para materiales deyecciones animales y los residuos de
fibrosos o residuos forestales gruesos la matadero.
humedad máxima permisible es del 75- • Población microbiana. El compostaje
85 % mientras que para material vegetal es un proceso aeróbico de
fresco, ésta oscila entre 50-60%. descomposición de la materia orgánica,
llevado a cabo por una amplia gama de
• pH. Influye en el proceso debido a que poblaciones de bacterias, hongos y
los hongos toleran un margen de pH actinomicetes.
entre 5-8, mientras que las bacterias
tienen menor capacidad de tolerancia (
pH= 6-7,5 ).

• Oxígeno. El compostaje es un proceso
aeróbico, por lo que la presencia de
oxígeno es esencial. La concentración
de oxígeno dependerá del tipo de
material, textura, humedad, frecuencia
de volteo y de la presencia o ausencia
de aireación forzada.

• Relación C/N equilibrada. El carbono y Fig. 2.1 Ingresos y egresos en el proceso de
el nitrógeno son los dos constituyentes Compostaje
básicos de la materia orgánica. Por ello
para obtener un compost de buena
calidad es importante que exista una 3.4 LAS MATERIAS PRIMAS DEL
relación equilibrada entre ambos COMPOST
elementos. Teóricamente una relación
C/N de 25-35 es la adecuada, pero esta Para la elaboración del compost se
variará en función de las materias puede emplear cualquier materia orgánica,
primas que conforman el compost. Si la con la condición de que no se encuentre
relación C/N es muy elevada, disminuye contaminada. Generalmente estas materias
la actividad biológica. Una relación C/N primas proceden de:
muy baja no afecta al proceso de
compostaje, perdiendo el exceso de • Restos de cosechas. Los restos
nitrógeno en forma de amoniaco. Es vegetales jóvenes como hojas, frutos,
importante realizar una mezcla tubérculos, etc son ricos en nitrógeno y
adecuada de los distintos residuos con pobres en carbono. Los restos vegetales
diferentes relaciones C/N para obtener más adultos como troncos, ramas,
un compost equilibrado. Los materiales tallos, etc son menos ricos en nitrógeno.
orgánicos ricos en carbono y pobres en • Abonos verdes, siegas de césped,
nitrógeno son la paja, el heno seco, las malas hierbas, etc.
hojas, las ramas, la turba y el serrín. Los

8

• Las ramas de poda de los frutales. Es • Algas. También pueden emplearse
preciso triturarlas antes de su numerosas especies de algas marinas,
incorporación al compost, ya que con ricas en agentes antibacterianos y
trozos grandes el tiempo de antifúngicos y fertilizantes para la
descomposición se alarga. fabricación de compost.

• Hojas. Pueden tardar de 6 meses a dos • Los períodos de descomposición son
años en descomponerse, por lo que se promedios, bajo condiciones de
recomienda mezclarlas en pequeñas temperatura ambiente entre 22 y 30
cantidades con otros materiales. grados centígrados y humedad
suficiente para posibilitar el crecimiento
• Restos urbanos. Se refiere a todos microbiano.
aquellos restos orgánicos procedentes
de las cocinas como pueden ser restos
de fruta y hortalizas, restos de animales
de mataderos, etc.

• Estiércol animal. Destaca el estiércol de
vaca, aunque otros de gran interés son
la gallinaza, conejina o sirle, estiércol de
caballo, de oveja y los purines.

CUADRO 2.1. VELOCIDADES DE DESCOMPOSICIÓN DE VARIOS TIPOS DE MATERIA ORGÁNICA

Tipo de material Relación C/N Vel. de descomposición

Rastrojo de sorgo Alta (entre 30 y 100) Lenta (Entre 90 y 100 días)

Granza de arroz Muy alta (superior a 100) Muy lenta (más de 180 días)

Aserrín de madera Muy alta (superior a 100) Muy lenta (más de 180 días)

Vaina de frijol Baja (inferior a 30) Rápida (menos de 60 días)

Pulpa de café Baja (inferior a 30) Rápida (menos de 60 días)

Estiércol de ganado Baja (inferior a 30) Rápida (menos de 60 días)

Excreta de gallina Baja (inferior a 30) Rápida (menos de 60 días)

Rastrojo de maíz Alta (entre 30 y 100) Lenta (entre 90 y 100 días)

9

CUADRO2.2 RELACIÓN CARBONO / NITRÓGENO DE ALGUNOS MATERIALES
PARA COMPOST

Material Relación
C/N
Pasto seco 80:1
Heno de legumbres 12-24:1
Paja 75-150:1
Estiércol vacuno 15-25:1
mezclado
Estiércol equino con 20-30:1
paja
Estiércol ovino 15-20:1
Algas marinas 19:1
Materia fecal humana 5-10:1
Cañas de maíz 60:1
Residuos vegetales 12:1
Estiércol de aves 10-15:1
Orina 0,9:1
Hojas secas 20-60:1
Desechos alimentarios 15-20:1

de la materia orgánica todavía en
IV. MATERIALES Y METODOS proceso,
8. Palas para voltear la materia orgánica,
4.1 MATERIALES: 9. Un machete para despedazar el
material vegetal en trozos de 5 a 10 cm.
de largo. Con esto se logra que penetre
1. Residuos orgánicos (Pulpa de café y
fácilmente la humedad y favorezca el
Residuos de cosecha)
crecimiento de microorganismos, y la
2. Material Vegetal (gramíneas y
materia se descomponga fácilmente,
leguminosas)
3. Suelo orgánico (suelo común), 10. Deben buscarse tubos o postes de
4. Dos contenedores a los cuales bambú u otro material adecuado para
llamaremos composteros, hacer respiraderos al centro de la
5. Cascarilla de arroz que absorbe el abonera, los cuales deben quedar a
exceso de humedad, medio metro de dist. entre uno y otro,
6. Estiércol como fuente de Nitrógeno
7. Cernidor con malla alámbrica adecuada, 11. Una cubeta o regadera para agregar
que servirá para separar el producto ya agua en cada capa.
biodegradado (que será la composta),

10

4.2 METODOLOGÍA V. MANEJO
- Primer paso: se cúbica el compostero
tomando en cuenta el alto, ancho y a. Manejo: Aunque no haya desechos
largo de este y se pesan los materiales vegetales que agregar, la abonera debe
a utilizar. airearse cada 8 días procurando que se
realice el mismo día, para permitir la
- Segundo paso: Se coloca en el fondo liberación de los gases producto de la
del compostero una capa de cascarilla descomposición, y para proporcionar
de arroz. Este ayuda a la aireación y oxígeno al sistema. Se airea, vaciando
absorbe el exceso de humedad. el contenido al otro contenedor,
revolviendo con la pala y si está muy
- Tercer paso: Se coloca una capa de seco el material se rocía con un poco de
suelo orgánico, u originario de un agua, sólo para mantener la humedad.
bosque (que contenga alta cantidad de Al hacer esto se colocan nuevamente
microorganismos). los tubos o postes y se cubre la
abonera, tratando de no permitir el paso
- Cuarto paso: Se coloca una capa de de agua si acaso lloviera.
estiércol, está como portadora de b. Temperatura y riego: Si se presenta
microorganismos y fuente de Nitrógeno. mal olor, agregar cal, (en el caso de las
aboneras con gallinaza no hacerlo). Los
- Quinto paso: Se coloca una capa de
tubos que se colocan sirven como
material vegetal, seco o fresco, que respiradero y para tomar la temperatura
pueden ser leguminosas o gramíneas.
y agregar agua en caso necesario.
Las siguientes capas se intercalan
Antes de darle vuelta a la abonera es
siempre con una de cáscarilla de arroz. conveniente tomar la temperatura, para
lo cual se introduce un machete, una
Nota: Después de cada capa, humedecer
varilla o una manguera durante cinco
con agua.
minutos. Al sacar el machete puede
suceder lo siguiente:
- Sexto paso: Se cubre con nylon o
costales cuando ya esta terminada, esto • Si al sacarlo está caliente y húmedo,
con la finalidad de proteger la abonera significa que la abonera funciona bien y
del agua directa y evitar la salida solo se le debe dar vuelta para airearla.
incontrolable de gases, sin embargo hay
que recordar que el proceso es aeróbico • Si al sacarlo está caliente y seco es que
y debe haber entrada de aire. Además la abonera se está "quemando" y es
colocar tubos PVC o cañas de bambú, a necesario darle vuelta y agregarle agua.
cada 50cm para airear a los
• Si al sacarlo está frío es que la abonera
microorganismos. El primer volteo se
tiene humedad excesiva y no funciona
hará a los 5 días de haberse elaborado
bien y debe hacerse otra. Puede
la abonera.
emplearse el mismo material, pero debe
verificarse que se sigan las
instrucciones correspondientes.

11

• Los desechos vegetales o residuos VI. BIBLIOGRAFIA
orgánicos se convertirán en composta
entre los 45 y 60 días, dependiendo de 1. Apuntes sobre Compostaje. (En
la naturaleza de los materiales. Esto línea) Consultado 2 Feb 2007.
será, cuando el producto se observe Disponible en:
homogéneo, café oscuro y www.eula.cl/contenido/compostaje3
desmenuzado. Se recomienda cernir a .htm
los dos meses esta composta. El
producto del cernido, se puede utilizar, y 2. El composataje. (En línea)
lo que queda en el cernidor se puede Consultado 2 Feb 2007. Disponible
incorporar como materia orgánica a en:
otro compostero. El tiempo que demora
www.infoagro.com/abonos/composta
el proceso en una abonera depende de
je.asp
las condiciones (humedad, temperatura,
aireación, materiales proveedores de 3. CONAMA-RM. Manual de
Carbono y fuente de Nitrógeno). Si las compostaje casero, Sitio de la
condiciones fueron ideales estará listo Comisión Nacional del Medio
en 45 días. Ambiente, Región Metropolitana.
(En línea) Consultado 3 Feb 2007.
Disponible en:
www.conama.cl/rm/568/article-
1092.html

Fig. 2.2 Proceso de Aireación y volteo en la
elaboración del compost.

12

ANEXOS

Anexo1. Microorganismos benéficos importantes en el proceso de descomposición de la
Materia Orgánica, en el suelo.

13

AREA TECNOLOGICA

PRACTICA No.3

DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO
CATIÓNICO Y DE BASES CAMBIABLES

I. INTRODUCCIÓN

L
os suelos son poseedores de cargas que son dadas por el origen de las rocas, siendo
estas cargas positivas y negativas.

Estas cargas poseen la capacidad de ser intercambiadas pudiéndose definir como la
capacidad de la suma de todos los cationes de cambio que un mineral puede adsorber a un
determinado pH. Es equivalente a la medida del total de cargas negativas del mineral,
denominado Capacidad de intercambio catiónico –CIC-.

Esta capacidad es una de las principales propiedades químicas del suelo, que también se
define como una medida de la cantidad de cationes intercambiables que un suelo puede
adsorber por unidad de peso (base seca). Esta es expresada generalmente en mili
equivalentes por 100 gr. de suelo (meq/100gr. s.) o Centimoles por kilogramo de suelo (Cmol+
/Kg. suelo).

El intercambio catiónico es un proceso reversible por medio del cual las partículas sólidas del
suelo adsorben cationes de la fase acuosa y desadsorben cantidades equivalentes de otros
cationes estableciendo un equilibrio entre ambas fases. Esto se debe a las cargas negativas
presentes en los coloides del suelo (arcilla, humus) y en la superficie radicular que adsorben
cationes por atracción electrostática. Los cationes adsorbidos se resisten a ser lavados por el
agua pero son disponibles para las plantas o pueden ser intercambiados por otros cationes
presentes en solución (por acción de masas).

La capacidad de intercambio catiónico es una propiedad del suelo que tiene mucha importancia
practica en aspectos tales como fertilidad del suelo elaboración de programas de fertilización,
modificación del pH, propiedades físicas del suelo y en la calidad del agua que se percola a
través del suelo.

14

De los cationes que intervienen en la CIC del suelo, algunos son de reacción ácida (H+, Al+), y
otros son de reacción básica (Ca++, Mg++, Na+ y K+), los cuales son de importancia para el
manejo del suelo, por lo que hace necesario conocer las concentraciones en las que se
encuentran, para determinar si son necesarias algunas medidas correctivas.

II. OBJETIVOS

Que el estudiante:

1. Comprenda la importancia de la CIC en el estudio de la química del suelo.

2. Comprenda y desarrolle la metodología para la obtención de cationes básicos y la
determinación de la Capacidad de Intercambio Catiónico.

3. Interprete los valores de CIC.

4. Interprete las concentraciones de cationes básicos y la CIC en el suelo.

15

Existencia de bordes (superficies
III. FUNDAMENTO TEORICO descompensadas).

Es el más importante, y mejor
conocido. En el suelo son varios los
materiales que pueden cambiar cationes.
Los principales cambiadores son las arcillas
y la materia orgánica (los dos materiales
presentan propiedades coloidales).

Disociación de los OH de las capas
basales.
Las causas de la capacidad de cambio
de cationes de las arcillas son:

Sustituciones atómicas dentro de la
red.

Enlaces de Van der Waals.

En las arcillas, además de en su superficie,
los iones pueden entrar entre las láminas.

16

2. No todos los sitios de intercambio
generan la misma fuerza para adsorber
los iones.

Esto va a depender de las propiedades o
características del catión, de la
concentración del catión en solución, de la
naturaleza del anión acompañante, del tipo
de coloide y del pH del suelo.

3.2 VALORES PROMEDIOS DE LA
Las causas de la capacidad de cambio CAPACIDAD DE INTERCAMBIO
de materia orgánica son: CATIONICO

Disociación de los OH. Para los coloides del suelo mas frecuentes
Disociación de los COOH. se tienen los siguientes valores de
Capacidad de intercambio catiónico
La CIC dependerá de: (expresados en meq/l00 gr. de suelo):

• Tipo de coloide arcillas y humus CUADRO 3.1 VALORES PROMEDIOS CIC

• Porcentaje de cada uno de ellos presentes
COLOIDE CIC
en el suelo
(meq/100 gr.)
• pH del suelo por su efecto en generar
cargas negativas
Humus 100 – 300
Los cationes que frecuentemente ocupan
las posiciones de cambio en los suelos son:
Ca++, Mg++, K+, Na+, H+,Al+++, Fe+++, Alófono > 100
Fe++, NH4,+, Mn++, Cu++ y Zn++.
Vermiculita 80 - 100

3.1 FACTORES QUE INFLUYEN EN EL Montmorillonita 60 – 100
INTERCAMBIO CATIONICO
Illita 25 - 40
Entre los factores que afectan la capacidad
de intercambio catiónico podemos
mencionar: Clorita 10 - 40

1. No todos los iones son adsorbidos por
la misma fuerza en el complejo de Caolinita 3 – 15
cambio.
Óxidos e hidróxidos 0 -3

17

Para diferentes clases texturales se tienen
los siguientes valores de CIC (expresados
en meq/100 gr. de suelo):

CUADRO 3.2 VALORES CIC SEGÚN
TEXTURA DEL SUELO

TEXTURA CIC

(meq/100 gr.) El exceso de iones de amonios presentes
en la muestra de suelos se lava con un
Arenoso 1 –5 disolvente libre de electrolitos para evitar la
remoción de iones cambiables. Dicho
solvente es el alcohol etílico exento de
Franco arcilloso 5 –10 ácidos orgánicos. El NH4+ adsorbido en la
micela se reemplaza mediante el Na+, del
Franco y franco limoso 5 -15 cloruro de sodio (NaCl) que se le agrega a
la muestra.

Franco arcilloso 15 – 30

Arcilloso > 30

Una CIC mayor de 30 meq/100gr. de suelo
puede ser considerada como aceptable,
valores muy bajos indica que se hace Luego el Amoniaco presente se destila por
necesario aplicar enmiendas al suelo como medio del método Micro-Kjendahl. Durante
por ejemplo la incorporación de materia el destilado la solución de NH4Cl se
orgánica. alcaliniza con una base fuerte que es el
hidróxido de sodio (NaOH) lo que permite
3.3 PRINCIPIO DEL METODO el arrastre de NH3+ en el vapor de agua.
ANALÍTICO

3.3.1 DETERMINACIÓN DE CIC
Debido a la solubilidad del NH4+ en un
A una muestra de suelo se le agrega medio ácido este es fijado en una solución
una solución tampónizada de acetato de diluida de ácido bórico (H3BO3) que
amonio (NH4COOH3) 1N a pH 7.0, en esta contiene un indicador.
forma las cargas negativas de las partículas
del suelo se saturan con NH4+ produciendo
el desprendimiento de los cationes
intercambiables (acción de masas).

18

Finalmente se valora el ion borato formando Para la determinación de las bases
en la reacción mediante titilación con ácido cambiables en el espectrofotómetro es
sulfúrico valorado (H2SO4) determinando en necesario hacer diluciones para que las
esa forma la cantidad de amonio que concentraciones se encuentren dentro de la
estaba presente en las cargas negativas de curva de trabajo del elemento. Las
las partículas del suelo. diluciones se hacen a partir del primer
extracto obtenido (el de Acetato de Amonio
que arrastro todas las bases) con agua, con
esta dilución se determina la concentración
La cantidad del borato de amonio (NH4+ + de Na+ y K+, y a partir de esta ultima con
H2BO3) formado durante el destilado del Oxido de Lantano para la determinación de
amonio (NH3+) es retrotitulada con ácido la concentración de Ca ++ y Mg ++.
sulfúrico (H2BO3- + H+ H3BO3); por lo
tanto el volumen del H2SO4 gastado 3.4 BASES CAMBIABLES
multiplicado por la normalidad del mismo,
De las bases cambiables de mayor
nos da los meq. de NH4+ que reaccionaron
importancia en su determinación para el
con H3BO3; esto es equivalente a la CIC del
análisis químico del suelo podemos
suelo.
mencionar al Sodio, Potasio, Calcio y
Magnesio.
3.3.2 DETERMINACIÓN DE BASES
CAMBIABLES El Sodio no es un elemento indispensable
para el crecimiento de las plantas, la
Las bases cambiables son determinadas importancia de su estudio es que con una
mediante el Espectrofotómetro de concentraci6n alta, produce problemas de
Absorción Atómica, el cual esta basado en Sodicidad, las cuales dan como resultado la
los principios del átomo. Un átomo al dispersión de las partículas del suelo,
excitarse sus electrones pasan a un orbital destruyendo su estructura, además la capa
superior y adquiere energía de absorción y superior del suelo es impermeabilizada
cuando regresa emite energía. impidiendo el ingreso de aire, y causa
toxicidad en la planta. Suelos con altas
El espectrofotómetro se divide en tres
concentraciones de Sodio necesitan
partes:
enmiendas como la aplicación de yeso.
• Una lámpara revestida del elemento a
El potasio es un elemento esencial para el
estudiar
crecimiento de las plantas porque
• Una fuente de energía para ionizar las constituye los tejidos estructurales de las
moléculas y excitar los átomos la cual mismas, incrementa la resistencia a estrés
eleva la temperatura a 2,100° con la
C. hídrico, regulando la apertura de estomas e
ayuda de acetileno y aire; y incrementando la calidad de los frutos.

• Un Detector de las señales de emisión El calcio forma compuestos que son parte
originadas por un microprocesador, que de las paredes celulares, estimula el
muestra los resultados. desarrollo de raíces y hojas.

19

El Magnesio es un elemento esencial en la valorado.
molécula de la clorofila, es activador de
varios sistemas enzimáticos, ayuda en el 8. Oxido de Lantano, 0.3%.
metabolismo de los fosfatos y participa en
los procesos de respiración celular .
4.2 METODOLOGIA
La saturación de bases es la proporción
expresada en porcentaje de los Cationes
1. Pesar 20 gr .de suelo secado al aire
básicos adsorbidos o intercambiados en el
(corregir peso a base seca) y
suelo en relación a la cantidad total de
tamizada a menor de 2 mm.
cationes que el suelo puede adsorber. El
Introducirlos en un tubo de
porcentaje de saturaci6n de bases (%SB)
lixiviación.
sirve de criterio para corregir un suelo
ácido, para clasificaci6n de suelos y para 2. Agregar 30 ml. de NH4COOCH3, 1,0
conocer la disponibilidad de nutrientes N, lavar las paredes del tubo
básicos. permitiendo el saturado de la
muestra; después de 6 a 8 horas o
V. MATERIALES Y METODOS mas aplicar una segunda porción de
30 ml. de NH4COOCH3, cuando
4.1 MATERIALES esta se lixivie aplicar una tercera , (
total 90 ml.) Recoger el extracto en
1. Acetato de Amonio (NH4COOH3), IN, un balón aforado de 100 ml.,
a pH 7.0 (Diluir 57 ml. de ácido acético llevarlo a volumen de 100 ml., tapar
hasta 1000 ml. en agua, y neutralizar la e identificar el matraz. Esta solución
solución con NH4OH concentrado basta que sirve para la determinación de las
el pH sea 7.0; diluir la solución basta bases intercambiables por medio
completar 1,000 ml.) del espectrofotómetro de absorción
atómica.
2. Alcohol Etílico, al 95%. .
3. Agregar tres porciones de 30 ml. de
3. Cloruro de Sodio (NaCl) 10 %,
alcohol etílico, al 95%, permitiendo
llevarlo a un pH 2.0 (Disolver l00 gr.
que cada porción se filtre
de NaCI, grado reactivo, libre de
completamente. Recibir el filtrado
amoniaco, en 750 ml. de agua
en un beacker de 100 ml. Esta
caliente, añadir 4 o 5 gotas de HCI
solución se descarta.
concentrado y completar a volumen
de 1,000 ml.) 4. Aplicar tres porciones sucesivas de
30 ml. de NaCl, al 10%, filtrando
4. Indicador mezclado. (Disolver 0.1 gr.
completamente cada porción antes
de rojo de metilo y 0.5 gr. de verde de
de la siguiente aplicación. Recoger
bromocresol en 250 ml. de etanol.)
el filtrado en un balón aforado de
5. Hidróxido de sodio (NaOH), 1:1. 250 ml. y llevarlo a un volumen de
100 ml. Esta solución sirve para
6. Ácido bórico (H3BO3), a} 3%. determinar la CIC.

7. Ácido sulfúrico (H2SO4). 0.01N.

20

4.2.1 DETERMINACION DE LA CIC Esta dilución sirve para determinar
la concentración de Na + y K+ .
1. Tomar una alícuota de 10 mI. del (relación 1:5)
filtrado obtenido de cloruro de sodio
2. Ca y Mg: de la dilución de Acetato
(NaCl). Colocarlo en un tubo del
de Amonio (NH4COOH3), tomar 2
destilador Microkjeldahl.
ml. de extracto y 18 de agua
2. Añadir 10 a 15 ml. de NaOH 1:1. destilada, de esta mezcla extraer 1
ml. añadirlo a un Erlenmeyer de 50
3. Iniciar la destilación, usando un ml. agregar 24 ml. de oxido de
Erlenmeyer de 50 ml., para recoger lantano con la ayuda de una
el destilado, que debe contener 50 probeta. Esta dilución sirve para
ml. de H3BO3 y 6 a 8 gotas de determinar la concentración de Ca ++
colorante (rojo de metilo y verde de y Mg ++ .
bromocresol) . Destilar durante 4
minutos recibiendo el destilado. El 3. Llevar los dos Erlenmeyer al
H3BO3 tomara un color verde al fijar espectrofotómetro de absorción
el NH4+ condensado. atómica y leer las concentraciones
de los elementos. El resultado lo da
4. Titular con H2SO4 0.01 N, usando en ppm del elemento en solución,
una bureta. El punto final de la por lo que es necesario convertir en
titulación será indicado por el ppm en solución a ppm en el suelo.
cambio de la solución a un color Para esto se utilizan las siguientes
rosado. formulas:

5. Determinar la CIC, mediante la
siguiente fórmula:
4. Obtención de peso equivalente

4.2.2 DETERMINACION DE BASES
CAMBIABLES

5. Determinar la saturación de bases
mediante la siguiente fórmula:
1. Na y K: del extracto obtenido de
Acetato de Amonio (NH4COOH3),
tomar una alícuota de 2 ml. con una
pipeta volumétrica, y añadirlo a un
Erlenmeyer de 50 ml. .Agregar 8 ml.
de agua destilada, al Erlenmeyer
con una pipeta graduada de 10 ml.

21

Nota: las bases deben estar expresadas en
meq/100gr de suelo
V. BIBLIOGRAFIA
6. Interpretar los resultados.

7. Sugerencia de presentación de
resultados. 1. Fassbender H., Bornemisza. E. Química
de suelos con énfasis en suelos de
CUADRO 3.3 CUADRO DE RESULTADOS América Latina. 1994. Instituto
interamericano de cooperación para la
No. Dato obtenido Res por muestra
agricultura. San José Costa Rica.

1 Gramos de suelo secado al aire 2. HENRIQUEZ, Manuel, PEREZ, Juana,
GASCO, José M. et al. Determinación
2 Peso suelo base seca de la capacidad de intercambio
catiónico en arena y caolín usando
3 ml. de H2SO4 0.01 N valorado
acetato de amonio, acetato de sodio y
usados cloruro de amonio. Bioagro. [online].
ene. 2005, vol.17, no.1 [citado 17 Enero
4 CIC (meq / 100 gr. de suelo) 2007], p.59-62. Disponible en la World
Wide Web:
5 Ppm de Na+ en solución
<http://www.scielo.org.ve/scielo.php?scr
ipt=sci_arttext&pid=S1316-
33612005000100008&lng=es&nrm=iso>
6 Ppm de Na+ en muestra
. ISSN 1316-3361.

7 Ppm de K+ solución 3. Consultas electrónicas (en línea)
consultado el 17 de enero del año 2007
8 Ppm de K+ en muestra y disponible en las siguientes
direcciones:
9 Ppm de Ca++ en solución
http://www.drcalderonlabs.com/Metodos
/Analisis_De_Suelos/MetodosQuimicos
10 Ppm de Ca++ en muestra
Suelos.htm

11 Ppm de Mg++ en solución http://www.segemar.gov.ar/P_Oferta_R
egiones/Oferta/Arcillas/Usos%20y%20e
12 Ppm de Mg++ en muestra
specificaciones/Usos%20y%20especific
aciones.htm
13 % de Saturación de Bases

22

AREA TECNOLOGICA

PRACTICA No. 4

EVALUACIÓN DE DIFERENTES SUELOS USANDO PRUEBAS
BIOLÓGICAS (MACETAS EN INVERNADERO)
I. INTRODUCCIÓN

L
a prueba biológica es una técnica que consiste en establecer pequeñas parcelas
(macetas) de campo, en lugar de una parcela convencional, para evaluar el estado del
suelo mediante el crecimiento vegetativo parcial de un cultivo anual en un periodo
relativamente corto.

La comparación del crecimiento vegetativo entre los diferentes tipos de suelo analizados en el
laboratorio deberán indicar a que suelo o suelos responde mejor la planta o bien cual o cuales
son sus deficiencias, por lo tanto que caso sería limitante para la planta.

Es importante recordar que se debe considerar el peso seco para poder discutir los resultados
debido a que por el contenido de humedad de la planta es afectada por diversos factores que
no permitirán estandarizar el contenido de humedad en ellas.

II. OBJETIVOS

Que el estudiante

• Evalué y analice el desarrollo y crecimiento de las plantas de tomate y sorgo en diferentes
tipos de suelo.

• Realice curvas de crecimientos de cada cultivo en los diferentes tipos de suelo.

• Determine las variables respuesta (altura, materia seca de la raíz y parte aérea) de cada
cultivo en los diferentes tipos de suelo.

• Determine los requerimientos de los cultivos.

• Conozca la metodología para el establecimiento de una prueba biológica.

23

9. En tres macetas, sembrar 2 pilones de
III. MATERIALES Y METODOS tomate por maceta

3.1 MATERIALES 10. A los 5 días de haber germinado el
sorgo, ralear las plántulas débiles y
1. 6 macetas de 2 – 2.5 Kg. dejar 6 o 7 plántulas, buscando
uniformidad en las mismas.
2. 16 Kg. de suelo seco, tamizado y
homogenizado 11. La cosecha se debe realizar a los 35
días de haber sembrado.
3. Semillas de sorgo
IV. VARIABLES A MEDIR
4. Pilones de tomate
Altura de Planta: Se medirá cada una de
5. Urea
las plantas con una regla graduada, del
6. Bolsas de papel y plástico. cuello de la planta, hasta el ápice y se
obtendrá un promedio. Las mediciones se
3.2 METODOLOGÍA realizarán cada ocho días (el mismo día de
laboratorio).
1. Obtener 16 kilogramos (35 lb.) de suelo
Materia Seca: Esta será determinada al
de un área homogénea.
final de la investigación (35 días después
2. Secar el suelo a la sombra y tamizarlo de la germinación), la cosecha se realizará
a 2 mm de diámetro. utilizando una navaja haciendo el corte de
cada planta desde la base y luego se
3. Homogenizar el suelo. colocarán en bolsas de papel previamente
identificadas para luego secarlas en un
4. Colocar 2 – 2.5 Kg. de suelo en bolsas
horno de convección forzada hasta que
plásticas estando ya este seco y
alcance un peso constante, luego se
homogenizado.
pesarán en una balanza analítica y se
5. Agregar la cantidad de N de acuerdo a expresará en gramos por planta o por
lo establecido para cada suelo. unidad experimental (tres macetas por
cultivo).
6. Llenar las macetas previamente
identificadas con el suelo de cada bolsa Informe Final: Con los datos obtenidos
de acuerdo a lo previamente procederán a realizar el informe final por
establecidos. grupo, apoyándose en la estadística,
graficas, fotografías, etc. Para una mejor
7. Regar el suelo de cada maceta interpretación de los resultados se deberán
llevándolo un porcentaje de humedad a relacionar las características químicas del
Capacidad de Campo. suelo analizado. Este contendrá:
introducción, objetivos, marco teórico,
8. En tres macetas, sembrar 10 semillas
metodología, resultados, discusión de
de sorgo por maceta.
resultados, conclusión, recomendaciones,
bibliografía (IICA), anexos.

24

AREA TECNOLOGICA

PRACTICA No. 5

DETERMINACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA Y NITRÓGENO
TOTAL
I. INTRODUCCIÓN

L a materia orgánica es una parte activa muy importante del suelo, formada por compuestos de
origen biológico, principalmente restos de animales y vegetales que se depositan en el, la mayor
cantidad de materia orgánica presente en el suelo procede de las raíces y partes aéreas de las
plantas, hojas, ramas y tallos.

La materia orgánica está constituida principalmente por carbono (aproximadamente 58% en peso),
hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, y otros elementos que conforman sustancias orgánicas
como la lignina, celulosa, proteínas, aminoácidos, aceites, ceras y taninos.

La mayoría de suelos cultivados contienen de 1 a 5% de materia orgánica (en los primeros 25 cm. del
suelo), y aun esas pequeñas cantidades, pueden modificar significativamente las propiedades físicas,
químicas y biológicas del suelo.

El nitrógeno (N) es un elemento esencial para las plantas, se le encuentra a una concentración del 1 al
6%, sin embargo con frecuencia su disponibilidad en los suelos es deficiente, por lo cual deben aplicarse
anualmente millones de toneladas de fertilizantes que lo contienen, para obtener los rendimientos
necesarios para que el cultivo sea rentable.

Debido al efecto que tiene el nitrógeno sobre la producción agrícola, el costo que representa su
aplicación es alto, sin olvidar el peligro que representa al transformarse en un potencial contaminante del
medio ambiente, si no se maneja adecuadamente. Por lo que se hace necesario saber cuanto N
tenemos en el área a cultivar y así optimizar su uso al momento de ser aplicado, evitando costos
innecesarios y disminuyendo la contaminación.

II. OBJETIVOS

Que el estudiante:

• Comprenda la importancia de la materia orgánica en el suelo.
• Conozca la importancia del nitrógeno en la production Agricola.
• Conozca la metodología para la determinación del Nitrógeno total de una muestra de suelo
• Desarrolle la metodología para la determinación de materia orgánica en una muestra de suelo.

25

a) Puede constituirse en hospedero de
III. FUNDAMENTO TEORICO plagas y enfermedades, si no es
manejada adecuadamente.
3.1 IMPORTANCIA DE LA MATERIA
b) Puede liberar fitotoxinas (toxinas
ORGÁNICA EN EL SUELO
que afectan a las plantas), esto
depende del material que le de origen a
La materia orgánica afecta muchas
la misma.
propiedades del suelo, en las que se
pueden mencionar: c) Puede existir alelopatia (sustancias
que no dejan crecer a otras plantas).
1. Propiedades Químicas: mejora la
Capacidad de Intercambio Cationico
3.2 FACTORES QUE AFECTAN LA
(por su aporte de cargas al complejo
DESCOMPOSICIÓN DE LA MATERIA
del suelo), mejora la capacidad
Buffer, es fuente de nutrientes como ORGÁNICA
el Nitrógeno, Fósforo, Azufre,
Entre los factores que afectan la
Molibdeno y otros elementos
descomposición de la materia orgánica
menores; mejora la disponibilidad de
tenemos:
Fósforo y elementos menores en un
amplio rango de pH debido a los a) Relación carbono/nitrógeno:
quelatos (Compuestos orgánicos mientras más alta es esta relación la
que envuelven a los elementos descomposición será más lenta, se
metálicos). recomienda una relación de 10:1
como la adecuada.
2. Propiedades Físicas: mejora la
estructura, dándole estabilidad b) Temperatura: los procesos de
estructural al suelo, baja la densidad descomposición de la materia
aparente facilitando las labores que orgánica se dan en un rango de
se desarrollaran en el mismo, temperatura de 15- 40°
C.
mejora la retención de agua, reduce
la erosión, permite mayor infiltración c) Humedad: Es necesario que
de agua y tiene una acción directa siempre se obtenga una humedad a
sobre la temperatura del suelo. capacidad de campo.

3. Propiedades biológicas: fomenta d) pH: este tiene que ser
la actividad microbiana, provee de medianamente ácido a
energía a los microorganismos para medianamente alcalino (5 a 8),
su desarrollo y multiplicación. valores fuera de este rango afectan
la actividad microbiana.
La Materia Orgánica tiene algunas
desventajas como:

26

3.3 DESCOMPOSICIÓN DE LA MATERIA menos del 2% se considera como muy bajo,
ORGÁNICA del 2 al 4% es bajo, del 4 al 6% el contenido
es medio, y mayor del 6% de contenido de
La materia orgánica bruta sigue un materia Orgánica es alto.
ciclo mediante el cual se logra la completa
mineralización, hasta la formación de 3.5 EL NITRÓGENO EN EL SUELO
humus (fracción más o menos estable de la
materia orgánica). El humus esta Las principales formas de nitrógeno en el
suelo son:
constituido por biomoléculas y sustancias
húmicas como los ácidos húmicos y ácidos La orgánica, formada por residuos
fúlvicos, la diferencia entre una biomolécula vegetales y animales en diversos estados
y una sustancia humica es que esta última de descomposición, y la inorgánica, que
carece de estructura molecular específica. incluye principalmente a nitritos, nitratos y
El proceso de descomposición se da amonio.
gracias al trabajo que en forma natural
efectúan bacterias, hongos, lombrices y El N es de importancia para la planta,
otros microorganismos. Algunos se porque es un constituyente importante de la
desarrollan en presencia de oxígeno clorofila, aminoácidos, proteínas, hormonas,
(aeróbicos) y otros en ausencia del mismo ácidos nucleicos y vitaminas.
(anaerobios).

La primera fase que se da en la
descomposición de la materia orgánica es 3.6 PRINCIPIO DEL METODO
la mineralización, que es la destrucción ANALÍTICO
mecánica o física de los compuestos
orgánicos por acción de microorganismos y MÉTODO DE WALKLEY-BLACK PARA LA
enzimas; y la segunda fase es la
DETERMINACIÓN DE LA MATERIA
humificación, la cual es la síntesis de la
ORGÁNICA
materia orgánica.
El método se basa en la oxidación
3.4 NIVELES DE MATERIA ORGÁNICA de la materia orgánica (M.O.) por el
EN EL SUELO dicromato de potasio (K2Cr2O7) y ácido
sulfúrico (H2SO4). Se considera que
De forma general se mencionan los únicamente el carbono orgánico del suelo
siguientes valores de interpretación del entra en reacción, ésta puede ser
contenido de materia orgánica en el suelo expresada de la manera siguiente:

2K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3C = 3CO2 + 8H2O + 2K2SO4 + 2Cr2 (SO4 )3

A medida que la M.O. es oxidada el por lo tanto, la cantidad de dicromato
dicromato es reducido, de Cr6+ a, Cr6+ -3e, consumida en la reacción es una medida

27

indirecta de la cantidad de carbono conocida de un agente reductor como el
orgánico oxidado. El exceso de dicromato sulfato ferroso FeSO4 . 7H2O.
que no es usado en la reacción es
determinado por titulación con una cantidad Dándose la siguiente reacción:

K2Cr2O7 + 6FeSO4.7H2O + 7H2SO4 = K2SO4 + 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + 14H2O

Para la determinación de la materia 2. El peso equivalente del carbono
orgánica en una muestra de suelo es oxidado es 3.
necesario tener un testigo, en la titulación
del testigo hay un agente oxidante que es el 3. Únicamente la materia orgánica es
dicromato de potasio (K2Cr2O7 ) y un oxidada.
reductor que es el sulfato ferrroso
4. Este procedimiento oxida
(FeSO4.7H2O); mientras que en la muestra
únicamente alrededor del 77% total
de suelo hay un segundo reductor que es el de materia orgánica presente (es
carbono orgánico (C.O.). decir, eficiencia del método).
Tanto en la muestra de suelo, como en el
Basados en meq. de la solución de sulfato
testigo se usan las mismas cantidades de ferroso usado (diferencia entre la muestra y
reactivos pero como en el suelo existe un el testigo) por gramos de suelo en base
segundo reductor que es el C.O., parte de
seca, tenemos:
el es usado en la oxidación de ésta. La
cantidad extra de sulfato ferroso usada en
la titulación del testigo es una medida
indirecta de la cantidad de C.O. que ha sido
oxidada por el dicromato de potasio. Los
meq. de C.O. oxidado es igual al producto
de la normalidad del sulfato ferroso por el
volumen extra de sulfato
ferroso(FeSO4.7H2O) requerido en al
titulación del testigo, comparado con el
gasto de la solución que contiene la
muestra de suelo. Para convertir el C.O. a
meq. por gramos de suelo se divide el
resultado por el peso de la muestra de
suelo en base seca.

La conversión a porcentajes de C.O. y M.O.
está basada en las suposiciones siguientes:

1. La materia orgánica del suelo
contiene 58% de carbono.

28

1. meq. Carbono oxidado * 0.003 = gr. De C.O. oxidado

2. meq. Carbono oxidado * 0.003 * 1.724 = gr. M.O. oxidada

3. meq. Carbono oxidado * 0.003 * 1.724 * 1.2987 = total gr. De M.O.

4. meq. Carbono oxidado * 0.003 * 1.724 * 1.2987 * 100 = %M.O.

gr. De la muestra (base seca)

% C.O. = ml de FeSO2.7H2O Testigo - FeSO4.7H2O Muestra * N FeSO4.7H2O * 0.30

peso de suelo (base seca) 0.77

% Materia orgánica = % de C.O. * 1.724

Kjendahl, como en el digerido existe un
exceso de H2SO4 y NH4HSO4 este debe
3.7 PRINCIPIO DEL MÉTODO alcalinizarse con una base fuerte que es el
ANALÍTICO PARA LA DETERMINACIÓN DE NaOH 10N lo que permite la liberación del
NITRÓGENO TOTAL EN SUELOS NH3+ en el vapor de agua.

El método Kjendalh se basa en la El NH4+ es retenido en medio ácido en una
transformación de todas las formas de solución diluida de ácido bórico (H3BO3,
nitrógeno a forma de NH4+, por medio de la al 2%) que contiene un indicador.
utilización de H2SO4 concentrado y una
Finalmente se valora el borato de amonio
mezcla catalizadora de K2SO4,
formado en la reacción mediante titulación
CuSO4.5H2O y selenio en una proporción
con ácido sulfúrico valorado.
de100:10:1 respectivamente, en el proceso
de digestión de la muestra.

Luego el NH3+ presente en el digerido, es
destilado por medio del método Micro

Las reacciones que se dan en este proceso son:

1. N.Org + N. Inorg. + H2SO4 NH4HSO4

2. NH4HSO4 + H2SO4 + 4NaOH 2Na2SO4 + NH4OH + 3H2O

3. NH4OH + calor NH3(g) + H2O(v)

29

4. NH3 + H3BO3 NH4 + H2BO3-

5. H2BO3- + H+ H3BO3

4.1.3 NITROGENO TOTAL
IV. MATERIALES Y METODOS 1. Mezcla de catalizadores, K2SO4,
CuSO4.5H2O y Selenio en relación
4.1 MATERIALES (100:10:1).

2. Ácido sulfúrico concentrado (grado
4.1.2 MATERIA ORGANICA
industrial).
1. Dicromato de potasio (K2Cr2O7) 1N 3. Ácido bórico (H3BO3), al 2%.
2. Ácido sulfúrico (H2SO4) grado industrial 4. Indicador mezclado.
3. Ácido fosfórico concentrado al 96% Disolver 0.1 gr. de rojo de metilo y 0.1 gr.
grado reactivo. de verde de bromocresol en 250 ml. De
4. Difenilamina sulfónica, al 16%. etanol.

Difenilamina sulfónica: Pesar 0.5 gr. De 5. Hidróxido de Sodio (NaOH), 10N.
difenilamina, se disuelven en 20 ml. de 6. Ácido sulfúrico 0.01N valorado.
agua y se le agregan 90 ml. De
concentrado de H2SO4 (grado reactivo).
Este reactivo se debe preparar en agua fría
(baño maría) usando un beacker de 400 o 4.2 METODOLOGÍA
250 ml, es recomendable medirlo en
probeta. Este indicador se guarda en un 4.2.1 MATERIA ORGANICA
frasco ámbar protegido de la luz.
1. Tamizar el suelo en un tamiz de 0.5 mm
Sulfato ferroso hidratado: (FeSO4.7H2O)
(60 mesh).
1N. Pesar 278 gr. De FeSO4.7H2O grado
reactivo, disolverlos en 400 ml. De agua, 2. Pesar con balanza analítica 0.1 a 0.25 gr.
añadir 15 ml. de H2SO4 (grado Si son suelos orgánicos, o de 0.5 gr. a 2 gr.
concentrado), esta solución se deja enfriar y Si son suelos minerales, dependiendo el
se afora a 1,000 ml. Este reactivo se debe contenido de materia orgánica. Colocar el
valorizar diariamente titulando en función suelo en un erlenmeyer de 500 ml.
de K2Cr2O7 1N.
3. Preparar el testigo con todos los
reactivos y pasos menos el suelo.

30

4. A cada erlenmeyer agregar exactamente 2. Agregar 1.1 gr. de mezcla de
10 ml. de la solución de K2Cr2O7 1N, catalizadores y 4 ml de H2SO4 concentrado
usando una pipeta volumétrica. Agitar (grado reactivo) dejar reposar.
cuidadosamente el erlenmeyer para
dispersar el suelo en la solución en forma 3. Colocar y calentar en una unidad
vigorosa por lo menos durante un minuto digestora a temperatura de 210° C por 2
para lograr una oxidación completa de la horas los vapores del ácido sulfúrico deben
muestra. condensarse en el tercio inferior del cuello
del tubo de digestión.
5. Agregar 20 ml. de H2SO4 concentrado
(grado industrial) haciendo uso de una 4. Completada esta etapa, dejar el frasco y
probeta inmediatamente después agitar el agregar 15 ml. de agua destilada para evitar
erlenmeyer, este paso hacerlo en la una reacción violenta.
campana de extracción de gases. 5. Colocar el tubo en el destilador micro
6. Dejar reposar los erlenmeyers durante 30 Kjendhal y añadir 15ml de NaOH 10 N.
minutos. 6. Iniciar la destilación, usando para recoger
7. Agregar 200 ml. de agua, no el destilado un erlenmeyer de 150 ml, que
necesariamente destilada. 10 ml. de H3PO4 debe contener 50 ml., de H3BO3 con
y de 5 a 8 gotas del indicador difenilamina indicador. El tubo de descarga debe
sulfónica. Después de esto la solución quedar sumergido en la solución de H3BO3.
toma un color azul oscuro. destilar durante 4 minutos. El H3BO3
tomará un color verde al fijar el
8. Titular con FeSO4.7H2O agregando el amoniaco condensado.
reactivo gota a gota con una micro bureta.
El punto final de la titulación será indicado 7. Titular con H2SO4 0.01 N valorado,
por un cambio en el color a verde brillante. usando una bureta. El punto final de la
Si el gasto de sulfato ferroso es mayor de titulación será indicado por el viraje de la
8ml hay que repetir la determinación solución a un color rosado fuerte.
usando más suelo y si el gasto es menor de 8. Calcular el % de Nitrógeno Orgánico con
2 ml. la cantidad de suelo a usarse tendrá la siguiente fórmula:
que ser menor.
% N = 14 (V) * N
9. Determine el % de carbono orgánico y el
% de materia orgánica. 10 P

4.2.2 DETERMINACION DE NITRÓGENO Donde:

TOTAL V: Volumen Acido sulfúrico empleado en titular la
muestra
1. Pesar 0.25 gr. de suelo tamizado con un
N: Normalidad exacta del H2SO4
tamiz de 0.5mm (60 mesh), y colocarlo en
el tubo del destilador micro Kjeldhal seco. P: Peso de la muestra en base seca.

9. Calcular la relación Carbono/Nitrógeno.

10. Interpretar los resultados.

31

AREA TECNOLOGICA

PRACTICA No. 6

REACCIÓN DEL SUELO (PH)

I. INTRODUCCION

D
entro de las características químicas del suelo, el pH determina la acidez o alcalinidad
de un suelo, este parámetro es útil para definir el tipo de cultivo que sea adaptable a las
condiciones donde se requiera establecerlo, además define la disponibilidad de
nutrientes en el suelo. La mayoría de suelos con buen desarrollo se encuentra en un pH de 5.5
a 6.5.

Es importante mencionar que los suelos extremos, es decir muy ácidos o muy básicos pueden
causar daños a los cultivos, como ejemplo en suelos muy ácidos existe insolubilidad de
elementos como el fósforo y calcio, también existe disminución de la actividad microbiana.

En el caso de suelos muy básicos se escasean varios nutrientes: Hierro, Manganeso, Zinc,
Cobre y Boro, esenciales para toda planta.

Para los suelos de Guatemala el rango de distribución de pH va de 4 a 8, por lo tanto estos
valores se utilizan para calibrar el potenciómetro.

Para medir el pH del suelo existen dos métodos ampliamente difundidos que son el método
analítico por medio del potenciómetro y el colorímetro o de campo, ambos de mucha utilidad.

II. OBJETIVOS

Que el estudiante:

• Conozca los factores que afectan el pH y la importancia de este en el suelo.

• Practique la metodología para determinar el pH.

• Interprete los resultados del pH del suelo.

32

Por lo tanto a partir de las definiciones de
III. FUNDAMENTO TEORICO pH y pOH, se obtiene:

3.1 LA REACCIÓN DEL SUELO pH + pOH = 14

Por lo que el logaritmo negativo de H+ es 7,
La reacción del suelo (pH) es una o pH 7. Cuando la concentración de H+ es
indicación de la acidez o alcalinidad del mayor (más ácido), tal como 10-4 moles por
suelo y es medida en unidades de pH. La litro, el pH es 4, y a menor concentración de
escala va de 0 a 14 siendo un pH 7 el punto H+, el pH es mayor (básico)
neutro. El pH de una disolución se define
como el logaritmo negativo de la 3.2 IMPORTANCIA DEL PH DEL SUELO
concentración del ión hidrógeno H+ (en
mol/Litro). Un suelo ácido, (pH menores de 6.5)
provoca una toxicidad de H, Fe y Mn; muy
pH= -log [H+]
ácidos (pH menores de 5.5) toxicidad de Al
para las plantas, mientras que para un
suelo básico (pH mayores de 7.5), se
El logaritmo negativo proporciona un pueden tener problemas con la succión del
número positivo para el pH, el cuál de otra agua por las raíces de la planta y toxicidad
manera, sería negativo debido al pequeño de Na
valor de [H+]. El pH de una disolución es
una cantidad adimensional. Suelos fuertemente ácidos (pH 4-5)
generalmente tienen altas y tóxicas
Con el logaritmo negativo de la concentraciones de aluminio y manganeso.
concentración de iones hidróxido de una Además afecta la disponibilidad de
disolución se puede obtener una escala de nutrientes por ejemplo el P se vuelve
pOH, análoga a la del pH. Así pOH se insoluble al formar compuestos con el Fe y
define como: Al, los cuales son precipitados. Además hay
una deficiencia de Ca++, Mg++ y K+. Algunas
pOH = -log [OH-]
plantas como Azaleas, té, rododendros,
Entonces al considerar la constante del piña, arándanos y algunas especies
producto iónico del agua tenemos: coníferas madereras toleran una acidez
fuerte y crecen bien. En comparación, la
alfalfa, frijoles, cebada y remolacha
azucarera solamente crecen bien en suelos
[H+][OH-] = Kw =1.0 x 10-14
ligeramente ácidos a moderadamente
Al tomar el logaritmo negativo en ambos alcalinos por su alta demanda de calcio o
lados, se obtiene: inhabilidad para tolerar aluminio soluble.

- (log [H+] + log [OH-]) = - log (1.0 x 10-14) El pH influye en la actividad de los
microorganismos benéficos, ya que la
-log [H+] - log [OH-] = 14 mayoría de bacterias fijadoras de nitrógeno
y descomponedoras de materia orgánica no
son muy activas en suelos fuertemente

33

ácidos por lo que el proceso es pH del suelo es más bajo en soluciones
obstaculizado. salinas que en soluciones acuosas, esto se
debe a que a medida que la concentración
Los suelos altos en calcio (áreas de baja de sales se incrementa el H y Al son
pluviosidad) tienen pH con valores de 8.5, desplazados a sus sitios de intercambio por
suelos con pH mayores de 10 se dan las sales. Las sales pueden provenir de
cuando presentan alto sodio intercambiable. fertilizantes, del agua de riego o de la
Las plantas en suelos con pH mayores de 9 descomposición de la materia orgánica.
usualmente tienen crecimiento reducido e
inclusive mueren. La relación suelo: agua en que se efectúa la
medida del pH influye también en el valor
El mayor efecto de un pH alcalino es reducir numérico de este. Las relaciones más
la solubilidad de todos los micronutrientes comunes suelo: agua son 1:1, 1:2 y 1:5.
(excepto molibdeno), especialmente hierro,
zinc y manganeso. También el fosfato esta Otro factor conocido como error de
algunas veces disponible para algunas potencial en la unión líquido-sólido común a
plantas por su precipitación en la solución todos los sistemas coloidales, se da cuando
del suelo por calcio o precipitación en los electrodos se colocan en el fondo del
carbonatos de calcio sólido. sedimento de la suspensión de suelo,
donde se obtienen generalmente un pH
La deficiencia de hierro, asociada con inferior al obtenido en la solución
suelos arcillosos húmedos altos en supernadante. Sin embargo el pH del
carbonatos, ha sido ampliamente conocida sedimento puede ser mayor que el del
y referida como clorosis de hierro de caliza supernadante en ciertos suelos.
inducida. Como el zinc, hierro, manganeso
y cobre tienen baja solubilidad a pH alto, la Estas diferencias, se han explicado como
adición de fósforo generalmente disminuye un efecto de la mayor concentración de
más la disponibilidad de aquellos metales a iones H+ cerca de la partícula de suelo que
la superficie de la raíz o justamente dentro a alguna distancia de ella. Este efecto es
de ella, precipitándolos como fosfatos máximo en suelos con grandes
insolubles. La mayoría de los problemas capacidades de cambio, débiles enlaces de
causados por un ph alto se resuelven los cationes cambiables y bajo contenido de
añadiendo fertilizantes especiales como sales solubles.
quelatos solubles en agua, los cuales son
estables pero complejos solubles de metal. 3.4 PRINCIPIO DEL MÉTODO
ANALÍTICO
3.3 FACTORES QUE AFECTAN AL PH
DEL SUELO El pH o acidez activa del suelo se puede
determinar por dos métodos, el del
Las sales del suelo incrementan la hidrólisis potenciómetro que es el más usado en el
de Al y Fe, desplazando iones H de los laboratorio y el más exacto, y el
coloides del suelo, provocando una colorimétrico que es más usado en campo
disminución en el pH. El principal efecto de pero no es tan exacto.
la concentración de sales sobre el pH del
suelo se debe al intercambio catiónico. El El potenciómetro consta de un electrodo de
vidrio para la medida de H+ desarrollándose

34

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