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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA
FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES
DEPARTAMENTO ACADEMICO EN CIENCIAS DE CONSERVACION DE SUELOS Y AGUA
PRACTICA N° 4
REACCION DEL SUELO (pH)METODO DEL POTENCIOMETRO
CURSO : Métodos de análisis de suelo
PROFESOR : Ing. Lévano Crisóstomo, José
ALUMNO : Meza Segama, Anthony
CICLO : 2014 - I
TINGO MARÍA – PERÚ
2014
I. INTRODUCCION
Las letras pH son una abreviación de "pondus hydrogenii", traducido
como potencial de hidrógeno, y fueron propuestas por Sorensen en 1909, que las
introdujo para referirse a concentraciones muy pequeñas de iones hidrógeno.
Sorensen, creador del concepto de pH, lo define como el logaritmo negativo de la
actividad de los iones hidrógeno en una solución.
Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases
en el suelo, y por percolación se van llevando los elementos que le dan
alcalinidad, tendiendo el suelo a la acidez. En zonas áridas, no existen lavados y
los suelos son alcalinos.
El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de
nutrientes para las plantas, influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los
diferentes nutrientes.
Considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes
valores de pH en cuanto a la absorción de los nutrientes, puede decirse que el pH
"ideal" está entre 6 y 7, presentándose en zonas húmedas valores entre 5-7 y 7-
8.5 para zonas áridas.
El pH se determina midiendo con un potenciómetro la fuerza
electromotriz de una pareja de electrodos, que incluyen un electrodo de
vidrio sensible a pH. La sensibilidad se la confiere al electrodo una
membrana delgada de vidrio especial que desarrolla un potencial eléctrico en
respuesta a un cambio de concentración de H+.
1.1 Objetivo general
Determinar la reacción de suelo (pH) del fundo de la facultad de Agronomía –
UNAS.
1.2 Objetivos específicos
- Determinar la concentración de iones hidrogeno del cultivo de frijol del fundo de
la facultad de agronomía.
II. REVISION DE LITERATURA
2.1 Reacción del suelo
Según PEECH M. (1965), el término de pH se define como el
logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógenos expresados en moles
por litro. Como los, métodos electrométricos lo que usualmente miden es la
actividad iónica, el pH puede definirse más apropiadamente como el logaritmo
negativo de la actividad de los iones hidrógenos expresada en mol/dm3. El pH es
una notación que indica el grado de acidez o alcalinidad de una solución.
Según UNLPAM (2012), una de las características más importantes
del suelo es su reacción o pH. El pH se refiere a la acidez o alcalinidad del suelo.
A valores de pH mayores de 7 el suelo se considera alcalino, cercano a pH 7 es
neutro, y por debajo de pH 7 es ácido.
El pH del suelo, o más precisamente el pH de la solución del suelo,
depende de y es indicador, del contenido de bases intercambiables. Si el pH de un
suelo es menor que 6, una porción de las bases intercambiables se ha lixiviado y
la acidez se debe a protones intercambiables en las superficies de los coloides.
Los protones adsorbidos están en equilibrio dinámico con los protones en fase
soluble. Si se eliminan H+ de la solución se liberan otros tantos H+ adsorbidos:
Arcilla - H <=====> H+
Como consecuencia el suelo muestra una fuerte resistencia a
cualquier modificación de su pH (capacidad buffer), está fuertemente tamponado.
Es decir que cuanto mayor sea la capacidad de intercambio catiónico del suelo
mayor será su capacidad buffer, porque mayor será la capacidad del suelo de
tomar o ceder iones (H+) de/a la solución del suelo, respectivamente, para así
reestablecer el equilibrio. Este poder amortiguador frente a los cambios de pH es
una característica muy importante para el desarrollo de las plantas.
Cuanto mayor es la proporción de protones en el complejo de
intercambio (acidez de reserva) más alta será la concentración de protones en
solución (acidez activa).
Aunque, es importante tener en claro que las magnitudes de ambas
son diferentes. Cálculos aproximados indican que la acidez de reserva puede ser
1.000 veces mayor que la acidez activa en suelos arenosos y 50.000-100.000
veces mayor en un suelo arcilloso rico en materia orgánica.
Ahora bien, la acidez por protones se utiliza sólo como una notación
simplificada. La acidez de reserva se genera, por los protones adsorbidos a las
arcillas y por iones aluminio (Teoría del aluminio). Los suelos minerales ácidos no
son suelos-H+ sino esencialmente suelos- Al+++ (se ha comprobado que una
arcilla saturada con H+ no es estable).
Según FCIEN (2010), en cuanto a la reacción del suelo se mencionan
los siguientes postulados de la siguiente manera:
- La acidificación es la tendencia del complejo de cambio del suelo a
cargarse con más cantidad de iones H+, con el consiguiente
detrimento del resto de los cationes minerales.
- La descalcificación se produce con el abandono de cationes Ca2+
del complejo. Si en el suelo no existe una reserva de calcio, la
descalcificación aparece como una fase preliminar de la
acidificación ya que siendo el calcio el catión más abundante, su
salida facilita la fijación de iones H+ para contrarrestar la carga del
complejo.
La descalcificación se produce por:
- Una importante extracción de Ca2+ por medio de los cultivos.
- Por las aguas de lluvia que contienen una pequeña cantidad de
gas carbónico y son capaces de disolver la caliza existente en el
suelo, de tal forma que el calcio es arrastrado a capas más
profundas en forma de bicarbonato de calcio.
2.1.1 Factores del suelo
Según UNLPAM (2012), los factores que hacen que el suelo tenga un
determinado valor de pH son diversos, fundamentalmente:
- Naturaleza del material original. Según que la roca sea de
reacción ácida o básica.
- Factor biótico. Los residuos de la actividad orgánica son de
naturaleza ácida.
- Precipitaciones. Tienden a acidificar al suelo y desaturarlo al
intercambiar los H+ del agua de lluvia por los Ca++, Mg++, K+,
Na+... de los cambiadores.
- Complejo adsorbente. Según el tipo de catión con que esté
saturado el mismo (Ca++, Mg++, H+, Al+++, entre otros).
Un pH de suelo mayor de 6 indica suficiente cantidad de bases en
el complejo de capacidad de intercambio. A valores de pH entre 6 y 8,5 Calcio y
Magnesio dominan las superficies coloidales, mientras que a pH mayor de 8,5 el
sodio es el catión dominante.
El pH del suelo tiene influencia sobre el crecimiento vegetal porque
afecta el metabolismo radicular a valores muy extremos. Las membranas celulares
se dañan y se hacen más permeables a valores de pH < 3,0.
Pero su principal efecto es a través de la disponibilidad de los
nutrientes minerales. A valores de pH por debajo de 5, el calcio, magnesio,
fósforo, molibdeno y boro son muy poco disponibles. Otros elementos como
aluminio, zinc, manganeso y níquel pueden llegar a concentraciones tóxicas
debido a que aumenta su solubilidad a bajo pH. Un pH mayor que 8,5 indica
presencia de carbonato de sodio y alta cantidad de sodio intercambiable. A partir
de pH 8 fósforos, manganeso, cobre y zinc precipitan de la solución del suelo y no
son disponibles.
La estructura del suelo está relacionada con el valor de pH y el catión
dominante. A pH muy ácidos hay una intensa alteración de minerales y la
estructura se vuelve inestable. Entre pH neutro y 8,5 domina el calcio. Este tiende
a flocular los coloides. A pH alcalino (> 8.5), la arcilla se dispersa, se destruye la
estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista físico.
El pH óptimo del suelo depende de su textura. En suelos orgánicos el
pH es relativamente bajo y en suelos minerales aumenta con mayores contenidos
de arcilla:
Tabla 01. Influencia de la textura en el pH del suelo.
Tipo de suelo % arcilla pH óptimoarenoso < 5 5,3-5,7arenoso 05-10 5,8-6,2
franco-arenoso 10-15 6,3-6,7franco-limoso, arcilloso >15 7,0-7,5
El pH del suelo también influye sobre la cantidad y la actividad de los
microorganismos. Generalmente a pH bajo (< 5,5) los hongos dominan en el
suelo y la rizosfera. A pH más altos las bacterias aumentan su número.
El proceso de nitrificación depende considerablemente del pH, porque
los organismos que lo llevan a cabo poseen mayor actividad a pH neutro.
Asimismo, la fijación simbiótica o libre de N es óptima a pH cercanos al neutro.
2.2 Determinación del pH
Según UNLPAM (2012), Los métodos analíticos para
determinar la reacción del suelo se suelen dividir en dos clases:
- Colorimétricos
- Potenciométricos
Los primeros sólo se usan en campaña.
Existen numerosos métodos para efectuar la determinación
potenciométrica en laboratorio, debido a los diferentes criterios en cuanto al
verdadero valor de pH del suelo.
Por convención se establecieron tres valoraciones:
1.- pH actual
2.- pH en KCl 1N (pH potencial)
3.- pH hidrolítico.
La combinación del pH actual, pH potencial y pH hidrolítico permite
inferir algunas propiedades de los suelos.
Se determina pH actual y potencial simultáneamente y si existe una
diferencia de 1 o 2 unidades se trata de suelos con mucha acidez potencial que
podrían requerir encalado.
El fundamento de esta inferencia es que el K+ de la solución se
intercambia con los iones adsorbidos, si de estos la proporción de protones y Al3+
es alta el pH de la suspensión baja.
Cuando se supone estar en presencia de suelos alcalinos se
determina pH actual y luego pH hidrolítico. El Na+ intercambiable se hidroliza
produciendo un incremento del pH del suelo.
Según PEECH M. (1965), se determina midiendo con un
potenciómetro la fuerza electromotriz de una pareja de electrodos, que incluyen
un electrodo de vidrio sensible a pH. La sensibilidad se la confiere al electrodo
una membrana delgada de vidrio especial que desarrolla un potencial eléctrico
en respuesta a un cambio de concentración de H+. El bulbo terminal del
electrodo de vidrio contiene interiormente una solución de concentración fija
de H+ separada por la membrana, de la solución que se analiza. La diferencia
de concentración de H+ en ambos lados desarrolla una diferencia de voltaje o
potencial que depende del pH de la solución externa. El electrodo de referencia de
calomel se usa para completar el circuito eléctrico y registra una diferencia de
voltaje fija entre el electrodo y la solución independiente del pH.
La diferencia del voltaje entre los dos electrodos se mide por un
voltímetro que se ha calibrado para leer directamente en unidades de pH
siempre que se ajuste inicialmente con una solución tapón de pH conocido.
2.3 Cultivo de frijol (Phaseolus vulgaris L.)
Según MAG (2013), se recomienda que los suelos para el cultivo de
frijol sean profundos, fértiles, preferiblemente de origen volcánico con no menos
de 1,5% de materia orgánica en la capa arable y de textura liviana con no más de
40% de arcilla como los de textura franco, franco limosos y franco arcilloso ya que
el buen drenaje y la aireación son fundamentales para un buen rendimiento de
este cultivo.
Se debe evitar sembrar en suelos ácidos, con contenidos altos en
manganeso y aluminio y bajos en elementos menores. El pH óptimo para frijol está
comprendido entre 6,5 y 7,5 aunque es tolerante a pH entre 4,5 y 8,2. Los terrenos
deben ser preferiblemente ondulados o ligeramente ondulados.
2.4 pH – metro
Según UV (2012), los pH-metros son uno de los instrumentos más
importantes de un laboratorio químico moderno y están destinados a medir una de
las características de la sustancias que presentan gran interés para estimar el
carácter acido o básico de una sustancia.
III. MATERIALES Y METODOS
3.1 Ubicación
La práctica para la determinación de pH, se realizó en el laboratorio de
la facultad de Conservación de suelos y agua.
3.2 Materiales
3.2.1 Equipos
- Potenciómetro o peachimetro
3.3 Metodología
3.3.1 Procedimiento
La medición de pH puede hacerse en agua destilada u otras
soluciones (KCL 1N, CaCl 0.01 M), hay diferentes relaciones; suelo: solvente 1:1,
1:2.5, 1:10.
a. Pesar 10 gramos de suelo y colocarlo en un vaso de precipitación.
b. Agregar 25 ml de agua destilada.
c. Agitar por 15 minutos.
d. Después de 30 minutos realizar la lectura en el potenciómetro,
previamente calibrado.
e. Agitar mecánicamente durante la medida, para evitar el efecto
Pellman.
IV. RESULTADOS
El pH es uno de los responsables en la disponibilidad de nutrientes en
las plantas, influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes
nutrientes.
4.1 Lectura del pH – metro
La lectura del pH- metro fue igual a -------------> 7.85
4.2 Cálculos
La lectura es directa, solo considerar los efectos de la dilución (en
efecto 1:2.5 mayor que 1:1), y el efecto de las sales solubles (en agua es mayor
que en KCl).
4.3 Interpretación
Según la tabla de calificación de pH del suelo considerando los efectos
de la dilución en agua destilada y la lectura del pH - metro tiene una
ALCALINIDAD DÉBIL.
Tabla 2. Clasificación del pH del suelo.
Según Scheffer y Schachtschabel pH en KCL Truog pH en aguaExtremadamente ácido < 4.0 Muy ácido < 5.5Fuertemente ácido 4.0 - 5.9 Acidez media 5.5 - 6.0Medianamente ácido 5.0 - 5.9 Acidez débil 6.1 - 6.5Ligeramente ácido 6.0 - 6.9 Acidez muy débil 6.2 - 7.0Neutro 7.0 Alcalinidad muy débil 7.1 - 7.5Ligeramente alcalino 7.1 - 8.0 Alcalinidad débil 7.2 - 8.0Medianamente alcalino 8.1 - 9.0 Alcalinidad media 8.1 - 8.5Fuertemente alcalino 9.1 - 10 Muy alcalino > 8.5Extremadamente alcalino > 10
V. DISCUSIÓN
Se recomienda que los suelos para el cultivo de frijol sean profundos, fértiles,
preferiblemente de origen volcánico con no menos de 1,5% de materia orgánica
en la capa arable y de textura liviana con no más de 40% de arcilla como los de
textura franco, franco limosos y franco arcilloso ya que el buen drenaje y la
aireación son fundamentales para un buen rendimiento de este cultivo.
El pH óptimo para frijol está comprendido entre 6.5 y 7.5 aunque es tolerante a pH
entre 4.5 y 8.2, según MAG (2013).
Los resultados que se obtuvieron en la determinación de la clase
textural del mismo suelo que se utilizó para determinar su pH, tiene un 41.76% de
arcilla, podemos definir esto como textura liviana y que va de acuerdo a lo
establecido según MAG (2013), ya que el cultivo es tolerante a este tipo de pH del
terreno que se encuentra en un rango de 7.85, que podemos clasificar como un
contenido de alcalinidad débil.
VI. CONCLUSION
- Se determinó la reacción del suelo (pH) del fundo de la facultad de
Agronomía.
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
PEECH M. (1965). Hydrogen ion activity. In C.A. Black (Ed), Methods of Soil
Analysis, Part 2, Agron. 9 - Am. Soco Agron.
UNLPAM (2012). REACCION DEL SUELO. [En línea]
(http://www.exactas.unlpam.edu.ar/academica/catedras/edafologia/practicos/
reaccion%20del%20suelo.htm).
FCIEN (2010). EDAFOLOGIA: Reacción del suelo. [En línea]
8http://edafologia.fcien.edu.uy/archivos/Reaccion%20del%20suelo.pdf).
MAG (2013). BIBLIOTECA VIRTUAL: Ciencia y tecnología. [En línea]
(http://www.mag.go.cr/bibioteca_virtual_ciencia/tec_frijol.pdf).
UV (2012). PH METROS Y OTROS INSTRUMENTOS DE MEDIDA
ELECTROLITICA.[Enlínea](http://www.uv.es/~bertomeu/material/museo/
instru/pdf/10.pdf).
