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• Diego Bolo

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA FACULTAD DE AGRONOMÍA

ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES DETERMINACIÓN DE BORO, AZUFRE Y MICRONUTRIENTESPARA PLANTA, Y FOSFORO PARA FERTILIZANTES.

CAPARACHIN REYNA STYPHANY MOYA AMBROSIO FERNANDA

2016 I.

ANÁLISIS DE PLANTAS

1.1 Revisión Bibliográfica 1.1.1 Análisis de suelo Según IPNI (2013), refiere al análisis total o cuantitativo de nutrientes en tejido vegetal. El análisis de suelo y el análisis de pantas van mano a mano.

ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES El uno no es sustituido del otro. Los dos son herramientas útiles en el diagnóstico, y muchos productores usan ambos. Los científicos disponen de nuevos métodos analíticos y equipos tales como la absorción atómica, y especialmente el espectrógrafo de emisión, que puede analizar 10 o más elementos en cuestión de segundos. Por lo tanto, un número considerable de laboratorios en diferentes países tienen ahora la capacidad de realizar análisis de plantas. La demanda por estos servicios continuará creciendo a medida que la investigación ponga énfasis en nuevas oportunidades para manejar la disponibilidad de nutrientes durante la estación de crecimiento. El análisis de plantas se utiliza para: -

Confirmar diagnósticos elaborados a partir de síntomas visuales. Identificar hambre oculta donde no aparecen síntomas. Determinar si la planta ha absorbido los nutrientes que le han sido aplicados. Estudiar el funcionamiento interno de los nutrientes en las plantas. Sugerir análisis o estudios adicionales en la identificación de un problema de producción de un cultivo.

De manera similar al análisis de suelo, la recolección de muestras es una parte importante del análisis de plantas. La composición de la planta varía con la edad, la parte muestreada de la planta, la variedad, el clima y otros factores. La mayoría de los laboratorios proveen instrucciones para muestrear diversos cultivos, además de instrucciones para registrar información e instrucciones para enviar las muestras. Generalmente se sugiere enviar muestras tanto de las áreas buenas como de las áreas con problemas para comparación, si es posible. Dado que la experiencia y el conocimiento son vitales para un correcto muestreo, esta actividad es frecuentemente realizada por un asesor agrícola.

1.1.2 Sistema integrado de diagnóstico y recomendación (DRIS) Los resultados del análisis de plantas pueden ser difíciles de interpretar, porque la concentración crítica de un nutriente en el tejido varía con los cambios en la concentración de otros nutrientes. Diagnósticos hechos utilizando el Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS) se basan en utilizar las proporciones relativas de las concentraciones de elementos nutritivos, más que en su concentración absoluta por unidad de materia seca. Las normas para estas proporciones o cocientes se establecen Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES commparando el análisis de plantas completo de un cultivo de alto rendimiento con uno de bajo rendimiento. Debido a que se usan cocientes, el efecto de dilución por el crecimiento de la materia seca tiene menor efecto en la interpretación, y la época de muestreo puede ser más flexible(Sumner,1977) E n un comienzo se sugirió que las normas DRIS establecidas en una localidad geográfica podrían aplicarse en otras regiones .Sin embargo, el resultado de numerosas investigaciones en maíz, trigo, soja, alfalfa y papas han indicado que las normas desarrolladas local o regionalmente producen resultados más precisos en el diagnóstico de deficiencias( Munson y Nelson, 1990;Jones,1993). En algunos países incluyendo EE.UU., Brasil, Canadá, China e India, asesores públicos y privados han adoptado el DRIS como parte de sus técnicas de diagnóstico en áreas seleccionadas. Ahora es posible utilizar el DRIS en combinación con GIS, para delinear zonas productivas para una especie en particular, cultivada en una región. Esta delimitación ayuda a identificar áreas potenciales, para el propósito de planificar el uso de campo y monitoreo de tendencias de productividad de los cultivos.

1.1.3 Análisis rápidos Los análisis de tejido se utilizan para identificar un nutriente(N,P o K) que pueden estar limitando el rendimiento del cultivo. Si un nutriente está muy bajo, otros se pueden acumular en el jugo porque el crecimiento de la planta está restringido, lo que resulta en una interpretación incorrecta. Si el cultivo crece vigorosamente después que la deficiencia ha sido corregida, se puede encontrar que otros nutrientes no están presentes en la cantidad para producir altos rendimientos. Lo que se identifica o evalúa es el nutriente más limitante en un estado particular de desarrollo.

1.1.4 Interpretación de resultados de análisis de suelo y plantas Los agricultores que regularmente toman muestras de suelo y de plantas y las hacen analizar, lo hacen porque les interesa asegurar que el rendimiento de sus cultivos no esté limitado por una baja disponibilidad de nutrientes. Los análisis de suelo, usados en forma apropiada, pueden proporcionar una guía excelente para determinar requerimientos de fertilizantes y materiales de encalado y para desarrollar planes de manejo de nutrientes. Las recomendaciones pueden considerar las siguientes situaciones: Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES -

Asegurar que todos los nutrientes se mantengan en niveles no limitantes desde el establecimiento del cultivo hasta la cosecha.

-

Balance nutricional para asegurar el uso eficiente de todos los nutrientes.

-

Cantidades de nutrientes requeridas para llevar resultados de análisis de suelo bajos a niveles óptimos en un determinado número de años.

-

Oportunidad de disminuir niveles muy altos o excesivos de nutrientes inmóviles tales como P o K que se han acumulado en el suelo.

1.2 Materiales y Métodos 1.2.1 Materiales -

Muestras colectadas de Hojas de Chirimoya y Tara Bolsas de papel para el secado Estufa de aire forzado Mortero Tamiz Tubos de ensayo Ácidos HCl Una cocina, para calentar la muestra Crisoles de porcelana Equipo de lámpara para identificar concentraciones de elementos.

1.2.2 Métodos A.

Procedimiento de muestreo -

El área de muestreo fue lo más homogénea posible (con respecto a las condiciones observables de la superficie del terreno).

-

Las muestras se deben tomar a azahar, la unidad de muestreo es el árbol y de él, se tomó 4 hojas del tercio medio (sin daño, ya sea por plagas, enfermedades o mecánico).

B.

Procedimiento en laboratorio -

Lavar la muestra con agua potable y luego con agua deshionizada. Secar la muestra a 75 - 80 grados Celsius, en una estufa. Moya, F Caparachín S.

3

ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES -

-

Moler la muestra hasta lograr partículas con tamaño igual o menor a 0.5 mm Hacer una digestión de la muestra con H2SO4 concentrado, para lograr descomponer (mineralizar), la materia orgánica y obtener los elementos en forma de solución Con la utilización de los diferentes métodos se hace posible la separación de los elementos.

1.3 Resultados 1.3.1 Determinación de nitrógeno  Datos: - Gasto: 5.1ml  Cálculos: 0,102 meq N________ 0,1g X meq _________ 100g X = 102meq

1 meq _________ 0,014gN 102meqN _________ X X = 1,428 % 1.3.2 Determinación de micronutrientes

Cultivo

Vía

N

K

Ca

Mg

Na

Cu

Fe Mn ppm 111 26

Zn

2.07

0.26

0.03

16

2.21

0.26

0.03

8

142

16

20

3.41

0.24

0.03

11

175

17

52

3.63

0.24

0.03

7

390

11

27

2.06

0.16

0.02

9

67

23

41

2.29

0.19

0.04

5

105

11

19

% Lúcumo

S

lúcumo

H

Chirimoya

S

Chirimoya

H

Tara

S

Tara

H

1.4 3

1.2 9

1.1 2

0.6 4 0.6 6 0.6 0 0.8 1 0.5 8 0.9 6

Moya, F Caparachín S.

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78

ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES

1.4 Discusiones y Conclusiones

2

-

Los resultados en vía seca y húmeda para lúcumo, chirimoya y tara no son muy diferentes, lo cual supone que para analizar nutrientes como K, P, Ca y Mg se puede realizar tanto el procedimiento por vía seca o húmeda. A pesar de que hay una disminución de resultados en vía seca, la variación no es tan significativa, así que el método a utilizar dependerá de los medios y reactivos que tenga el laboratorio que lo realice.

-

Respecto al proceso por vía húmeda, los contenido de K en lúcumo, chirimoya y tara se encuentra aumento respectivamente; para el Ca, lúcumo y tara mantienen constantes sus valores ,a diferencia de la chirimoya; para el Mg, Na, Cu, Mn y Zn se observa un valor constante, sin embargo para chirimoya, el contenido de Fe es mayor.

-

Resulta interesante que para el cultivo de chirimoya, los resultados representan mayores contenido tanto de K, Ca, Fe y Zn; lo que puede sugerir que el suelo de los jardines donde se encuentran los árboles, tiene mejores condiciones respecto al contenido de nutrientes para el chirimoyo, o que simplemente esos valores se deban a que la planta los presenta en mayor cantidad en su estructura que la tara y el lúcumo, que se encontraban en suelos con aptitud agrícola. Sería recomendable hacer un muestreo comparando tipos de suelos para ver si esos valores se deben a la disponibilidad de nutrientes del suelo, o a contenido normales del cultivo.

DETERMINACION DE BORO

2.1 Revisión bibliográfica El boro es uno de los siete micronutrientes esenciales para el crecimiento normal de las plantas. En la naturaleza, el boro esta usualmente presente en una concentración promedio de 10 ppm. Sin embargo, el rango de las concentraciones de boro en la solución del suelo, en cual las plantas sufren efectos tóxicos o deficiencias, es muy estrecha (0.3-1 ppm). Es esencial para el crecimiento normal de las plantas, ya que promueve la división apropiada de las células, la elongación de células, la fuerza de la pared celular, la polinización, floración, producción de las semillas y la trasladación de azúcar. El boro es también esencial para el sistema hormonal de las plantas (SMART, 2016). Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES 2.1.1 Funciones en la planta Navarro (2003), menciona que las principales funciones del boro (B) en la planta son las siguientes: -

El B es absorbido por la planta como ácido bórico (B(OH)3) y quizás como anión borato (B(OH)4-) a pH elevados, tanto por vía radicular como por vía foliar.

-

El B es un elemento con escasa movilidad dentro de la planta. También está comprobado que las plantas jóvenes lo absorben con mayor intensidad que las más viejas, siendo pequeña la movilidad de los tejidos viejos a los jóvenes. Puede, incluso, existir deficiencia de B en una hoja mientras que en otra del mismo tallo el contenido es adecuado.

-

Se ha comprobado que el B interviene en multitud de procesos biológicos importantes. Puesto que no es posible realizar un proceso biológico sin la intervención de enzimas, se llega a la conclusión que el B actúa en algunos sistemas enzimáticos como constituyente o como componente activo y esencial del sustrato donde tiene lugar la reacción biológica.

-

En cuanto a la influencia del B sobre el metabolismo de ácidos nucleicos, se ha demostrado que la deficiencia en B interrumpe el desarrollo y maduración de las células, segunda fase del desarrollo celular. Por otro lado, cuando las células adquieren madurez no se ven afectadas por la deficiencia de este elemento, por lo que las deficiencias se reflejan en una destrucción de los meristemos terminales y tubo polínico, es decir, las zonas de crecimiento, cualquiera que sea la planta.

-

Interviene en la absorción y metabolismo de los cationes, sobre todo el Ca2+; en la formación de la pectina de las membranas celulares, en la absorción del agua y en el metabolismo de glúcidos.

-

Tiene influencia en el metabolismo y transporte de carbohidratos, estando comprobado experimentalmente que una deficiencia en B provoca la acumulación de azúcares en los tejidos.

-

Por lo que respecta a la formación de las paredes celulares, está comprobado que las plantas con deficiencia en B tienen paredes menos resistentes que las de las plantas sin carencia.

-

En cuanto a la influencia del B en el metabolismo nitrogenado, esta se muestra sobre en la síntesis proteica.

Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES -

Los estados deficitarios de B tienen como consecuencia la acumulación de compuestos nitrogenados en las partes más viejas de las plantas.

-

Otros efectos del B son su implicación en la síntesis de sustancias importantes en la planta. Así, está implicado en el metabolismo del P en la planta. También influye en la síntesis de vitaminas del complejo B y en el contenido de nicotina en la hoja de tabaco.

2.1.2 Síntomas de deficiencia Son distintos según la especie vegetal. Los más comunes según Raven (1993) son: -

La disminución del crecimiento y deformaciones en las zonas de crecimiento (se ha comprobado que en las plantas con deficiencia de B las nuevas células no se diferencian).

-

Disminución de la superficie foliar, con hojas jóvenes deformes, gruesas, quebradizas y peque- ñas. Pueden presentar clorosis o incluso un color verde más intenso.

-

Crecimiento dañado de la raíz.

-

Aborto floral.

-

Grietas y hendiduras en tallos, peciolos y a veces en los frutos. Éstos presentan una formación irregular, deformándose.

-

Disminución de la concentración de clorofila.

-

También disminuye la resistencia a las infecciones.

-

Disminución de la actividad de las enzimas oxidantes (catalasa, peroxidasa y polifenoloxidasa).

Figura : Clorosis intervenal en hoja de viña.

Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES

Un dato a tener en cuenta es que los insectos y virus pueden provocar síntomas parecidos a los de la deficiencia en B. Los síntomas de deficiencia se agravan durante una sequía o después de ésta, pudiendo resultar difícil diferenciar los efectos producidos por una causa u otra.

2.2 Materiales y métodos  VIA SECA - 1g/50ml ………………………………..(muestras: 1, 2, 3, 4)  VIA HUMEDA - 0.5g/50ml……………………………….(muestras: 5, 6, 7, 8, 9, 10) 2.2.1 Materiales -

Crisoles de porcelana Mufla

2.2.2 Método de curcumina  Materiales -

Curcumina H2SO4 Metanol o etanol. Usar una mezcla de 3 partes de metanol, 2

-

partes de H2O y 20 ml de grycerol por litro. Usar extracto de Calcinación o El Nitro-perclórico

-

 Procedimiento

Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES -

Adicional 3.5ml de solución de curcumina a 0.5ml de alícuota.

-

Mezclar. Adicional 1ml de H2SO4 y mezclar. Dejar en reacción por

-

15min. Adicionar 15ml de metanol, homogenizar. Dejar en reacción por 20min pero no más de 90 antes de leer a

-

una longitud de onda de 555nm. Curva estándar, se realiza de forma estándar a la muestra.

2.2.3 Método de azometina-H  Reactivos -

Solución de Azometina-H. Disolver a.45g de azometina-H más 1.0g de ácido ascórbico en 100ml de agua.

-

Solución reguladora. Mezclar 250gr de CH3COONH4 más 15g de EDTA-Na más 125ml de CH3COOH más 400ml de agua.

-

Solución estándar: Preparar solución estándar de 100ppm de b usando H3BO3. A partir de esta solución de 10ppm de B preparar la curva.

2.3 Resultados  CULTIVO PRINCIPAL: LUCUMO  METODO: AZOMETINA-H 2.3.1 Curva

[ppm B] Curva 0,0 0,1 0,2 0,4 0,8

absorban cia 0 0,059 0,136 0,269 0,485

Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES

CURVA DE BORO 0.6 0.5 0.4 Dilucion

0.3

f(x) = 0.61x + 0.01 R² = 1

0.2 0.1 0 0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Absorvancia

2.3.2 Cálculos:  Vía seca 1g___________ 50ml X____________ 0,5 X= 0,01g 0,05mgB________________ 1000g X________________ 4ml X = 0,0002 0,0002x100000=20ppm (B)  Factor: 400x  Vía húmeda 0,5g___________ 50ml X____________ 0,5 X= 0,01g 0,05mgB________________ 1000g X________________ 4ml X = 0,0002 0,0002x100000=20ppm (B)

Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES VIA

Lúcum o

[ppm B] Curva VH VS

absorbanc ia 0,037 0,010

mg B/1Lt 0,05 0,006

ppm B 0,0002 0,00004 8

20 4,8

2.3.3 Otros resultados obtenidos del mismo grupo  METODO AZOMETINA-H

VIA

Cultivos

VS

chirimoy a chirimoy a tara tara

VH VS VH

B (ppm) 360 408 36 104

 METODO CURCUMINA

VIA

Cultivos

VS

chirimoy a chirimoy a tara tara

VH VS VH

B (ppm) 140 320 120 100

2.4 Discusiones y conclusiones -

Los resultados en vía seca y húmeda para lúcumo, chirimoya y tara son muy diferentes, lo cual supone que para lúcumo, la mejor vía es la húmeda, ya que se observa que los resultados son siempre menores en vía seca, y nos refiere que al momento de calcinar la muestra, se pierde Boro y la cantidad real en la planta no es bien reportada por el análisis.

-

Para tara, se observa que los resultados son mayores por el método de curcumina, lo cual supone que es el mejor método Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES para este cultivo, considerando que la vía húmeda muestra mayor valor, el método para tara seria curcumina vía humeda. -

3

El método de curcúmina para chirimoya expone datos bajos con respecto al método de azometina-H, lo que supone que para chirimoya, el mejor método sería el de azometina-H por vía seca.

DETERMINACION DE AZUFRE EN PLANTAS

3.1 Revisión Bibliográfica Puede decirse que el azufre es un elemento olvidado. A pesar de ser requerido por las plantas en cantidades parecidas a las del fósforo (Tisdale, 1990) no se le considera un macroelemento; a pesar de ser tan importante como el nitrógeno en la determinación de la cantidad y calidad de la biomasa de un cultivo (Rending et al., 1976; Reuveny et al., 1980; Rennenberg, 1984) se le clasifica aún en muchos textos como "elemento secundario". El azufre es también, en sus diferentes formas gaseosas, un elemento importante en la regulación del nivel de O2 en la atmósfera (Huxtable, 1986). El azufre es uno de los elementos más abundantes sobre la Tierra y es un elemento esencial para los seres vivos. El azufre pertenece al grupo VIA del sistema periódico en donde se encuentra junto con el oxígeno, el selenio, el telurio y el polonio; en forma natural el azufre es una mezcla de los cuatro isótopos 32S, 33S, 34S y 35S. La abundancia natural de cada uno de ellos es de 95.1%, 0.74%, 4.2% y 0.016%, respectivamente (Huxtable, 1986; Wainwright, 1984). El azufre se encuentra en estados de oxidación que van desde +6 hasta –2 (Cuadro 1), siendo el estado más oxidado (SO4=) el generalmente utilizado por las plantas como fuente de azufre del suelo.

Cuadro 1. Estados de oxidación del azufre (Huxtable, 1986).

Moya, F Caparachín S.

12

ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES

Para estar disponibles para las plantas las formas reducidas de azufre deben ser primero oxidadas; este cambio en el estado de oxidación del azufre desde el extremo reducido hasta el oxidado es una actividad realizada principalmente por microorganismos del suelo (que pueden ser especialistas o no), presentando el conjunto de reacciones un esquema análogo al encontrado para el nitrógeno (Figura 1) (Wainwright, 1984; Huxtable, 1986). En términos de las reacciones microbianas reductivas y oxidativas las formas más importantes del azufre son el sulfuro, el tiosulfato, el sulfito, el sulfato y los politionatos ditionato y ditionito (Wainwright, 1984).

Figura. Ciclo del azufre mostrando los cambios en los estados de oxidación y los microorganismos responsables. 3.1.1 Absorción y asimilación de azufre por las plantas Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES Si no se toma en cuenta la absorción de dióxido de azufre (SO2) de la atmósfera, actividad que puede representar un aporte importante de azufre para muchas plantas (Wainwright, 1984; Rennenberg, 1984), la mayor parte del, azufre tomado por las plantas del suelo es absorbido en forma de SO42 e incorporado al aminoácido cisteína en los tejidos fotosintéticos. La reducción asimilativa del azufre del sulfato es un proceso dependiente de la luz llevado a cabo en los cloroplastos (Anderson, 1981; Rennenberg et al., 1982). En las plantas se ha encontrado una estrecha relación entre el estado nutricional del nitrógeno y el del azufre (Rendig et al.,1976; Reuveny et al., 1980), y esto no es sorprendente si se considera que aproximadamente el 80% del nitrógeno y azufre incorporados en compuestos orgánicos de las plantas lo hacen en las proteínas cuando ambos elementos se encuentran en proporciones adecuadas. A este respecto Rennerberg (1984) menciona:"Por lo tanto, la composición de la proteína determina en gran extensión la proporción entre el azufre y el nitrógeno orgánicos de las plantas. Este cociente S orgánico/N orgánico se encuentra en el rango de 0.025 (leguminosas) a 0.032 (gramíneas), y es relativamente constante de una especie a otra. Esta constancia aparentemente es conseguida a través de un control acoplado de la reducción de nitrógeno y azufre. Como consecuencia de esto, la cantidad real de azufre requerido por una planta es fuertemente dependiente del aporte nitrogenado de la misma" La absorción de sulfato por las raíces es, en su mayor parte, un proceso metabólico mediado por proteínas acarreadoras las cuales son sujetas a un control negativo de su actividad por medio del monitoreo de la concentración intracelular de sulfato y de los productos del metabolismo del azufre. Sin embargo, tal parece que dichos mecanismos regulatorios son incapaces de evitar la presencia de SO4-2 intracelular en exceso (Rennenberg, 1984). Como resultado de esto las plantas presentan mecanismos alternos de regulación como el descrito en el modelo de Rennenberg et al. (1982) en forma de un ciclo intracelular del azufre el cual, según los autores, tendría como función la regulación de la cantidad de cisteína libre en las células. 3.1.2 Beneficios de la fertilización con azufre Los requerimientos de azufre por los cultivos son variables de acuerdo al tipo de suelo en que crecen asi como a la cantidad de biomasa acumulada por las plantas. Además de los incrementos en el rendimiento la fertilización con azufre puede dar lugar a los siguientes efectos favorables (Wainwright, 1984):

a). Incremento en la concentración de proteína cruda en forrajes. Moya, F Caparachín S.

14

ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES b). Disminución en el valor del cociente N:S así como en la concentración de nitrato libre en los forrajes. c). Mejoramiento de la calidad harinera de los cereales. d). Incremento en el contenido de aceite en oleaginosas. e). Mayor uniformidad y calidad de hortalizas. f). Mayor vida útil de parcelas de leguminosas forrajeras. g). Aumento en la calidad comercial de árboles de navidad. h). Incremento en la resistencia al frío. i). Incremento en la tolerancia a la sequía. j). Control de ciertos patógenos del suelo. k). Aumento en la tasa de descomposición de los residuos vegetales y abono verde. 3.2 Materiales y métodos 3.2.1 Reactivos 1. Solución ácida de semilla. A 500ml de agua destilada adicionar 65 ml de HNO3;luego adicionar 3ml. de una solución estándar de 1000 ppm de S/L. Llevar a volumen de 1000ml.con agua destilada. 2. Solución de cloruro de bario. Disolver 150g de BaCl2.2H2O en 300 ml de agua destilada. Adicionar, y con agitación, lentamente 562 ml de ácido acético glacial (CH3-COOH).Llevar a volumen de 1l. 3. Solución estándar de 100 mg de S-SO4/L: hacer dilución de 10 veces a partir de la solución de 1000 mg de S-SO4/L.(pesar: 0.5437 g de K2SO4 que se disuelve en 0.1M HCL y luego se lleva a volumen de 100 ml=1000 ppm S).A partir de esta solución preparar souciones estándares de trabajo de : 0.0-5.0-10.0-20.0-40.0-50 mg de S-SO4/L. 3.2.2 Procedimiento 1.A una alícuota de 7 ml del extracto nitro-perclórica adicionar 9 ml , de la solución ácida de semilla y 4ml de la solución del cloruro de bario. 2.Mezclar.Dejar en reposo por 15 minutos pero no más de 45 minutos antes de leer tramitancia a longitud de onda de 535 nm. Moya, F Caparachín S.

15

ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES 3.Preparar serie de estándares para la curva de patrón. Utilizar los estándares de trabajo y seguir el procedimiento similar a las muestras de tejido vegetal.

3.3 Resultados

ml 100ppm

vol.final

0.0 2.5 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

50 50 50 50 50 50 50

(Salicuota vol.final SO4)ppm 0.0 5.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0

7 7 7 7 7 7 7

20 20 20 20 20 20 20

(SSO4)pp m 0.0 1.75 3.5 7.0 10.5 14.0 17.5

%T 100 93.5 76.4 65.3 57.6 48.9 38.5

Curva

Moya, F Caparachín S.

16

ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES 0.14 0.12

0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

Fórmula: Y=-3.122X + 92.35 X=Concentración de S Y= Porcentaje de tramitancia 3.3.1 Valores calculados

Vías

Vía seca

Vía húmeda

Muestras

%T

(S)ppm

(S)%

1

77.2

5.14

0.07

2

76.8

5.3

0.07

3

79.0

4.63

0.06

4

52.8

12.58

0.18

4

84.7

2.9

0.08

5

83.4

3.7

0.09

6

82.8

3.5

0.1

8

71.5

6.9

0.2

3.3.2 Procedimiento de cálculos:

Moya, F Caparachín S.

17

ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES VÍA SECA MUESTRA 1 -

5.14 mg S----------1000 ml

X ----------20 ml S / 20ml

-

-

X= 0.1028 mg

1g--------------50 ml X----------------7ml

X=0.14 g

O.1028--------------- 0.14g X---------------- 100g

X=73.42 mg/100

MUESTRA 2 -

5.3 mg S----------1000 ml X ----------20 ml

X= 0.106 mg S

/ 20ml

-

-

1g--------------50 ml X----------------7ml

X=0.14 g

O.106--------------- 0.14g X---------------- 100g

X=75.71 mg/100

MUESTRA 3

-

4.63 mg S----------1000 ml

X ----------20 ml S / 20ml

-

X= 0.0926 mg

1g--------------50 ml X----------------7ml

X=0.14 g Moya, F Caparachín S.

18

ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES

-

O.0926--------------- 0.14g X---------------- 100g

X=66.14 mg/100

MUESTRA 4 -

12.58 mg S----------1000 ml

X ----------20 ml S / 20ml

-

1g--------------50 ml X----------------7ml

-

X= 0.2516 mg

O.2516--------------- 0.14g X---------------- 100g

X=0.14 g

X=179.71 mg/100

VÍA HÚMEDA MUESTRA 4 -

2.9----------1000 ml X ----------20 ml

X= 0.058 mg S

/ 20ml

-

-

1g--------------50 ml X----------------7ml

X=0.14 g

O.058--------------- 0.14g X---------------- 100g

X=41.43 mg/100

MUESTRA 5 -

3.3 mg S----------1000 ml X ----------20 ml

X= 0.066 mg S

/ 20ml

Moya, F Caparachín S.

19

ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES -

1g--------------50 ml X----------------7ml

-

O.066--------------- 0.14g X---------------- 100g

X=0.14 g

X=47.14 mg/100

MUESTRA 6 -

3.5 mg S----------1000 ml X ----------20 ml

X= 0.07 mg S /

20ml

-

1g--------------50 ml X----------------7ml

-

0.07--------------- 0.14g X---------------- 100g

X=0.14 g

X=50 mg/100

MUESTRA 8 -

6.9 mg S----------1000 ml X ----------20 ml

X= 0.138 mg S

/ 20ml

-

-

1g--------------50 ml X----------------7ml

X=0.14 g

O.138--------------- 0.14g X---------------- 100g

X=98.57 mg/100

La forma de azufre mayormente disponible para las plantas en el ambiente edáfico y atmosférico es el sulfato inorgánico. Mucho del azufre presente en exudados del tallo ocurre como sulfato, sugiriendo que la asimilación de sulfato en el tejido radical es relativamente poco importante. Aunque los Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES tejidos no fotosintéticos asimilan sulfato, se sabe ahora que los cloroplastos de las células fotosintéticas constituyen el sitio más importante para la asimilación reductiva del sulfato en cisteína, el cual es el intermediario principal para la síntesis de otros metabolitos que contienen azufre. En los cloroplastos aislados la asimilación de sulfato es dependiente de la luz; esto puede seguirse como consecuencia de los requerimientos de ATP y Fdred que son reportados por las reacciones dependientes de la luz. La cantidad determinada por la vía seca fueron mayores a comparación de las muestras de la vía húmeda. 1

DETERMINACIÓN DE FÓSFORO EN LOS FERTILIZANTES

3.4 Revisión Bibliográfica. MÉTODOS PARA ANALIZAR FÓSFORO EN FERTILIZANTES Soluble en agua La solubilidad en agua de un compuesto químico, es una medida simple de su disponibilidad, es decir, que el elemento químico en el fertilizante debe estar disuelto en la solución del suelo para poder ser absorbido por las plantas a través de las raíces. (UNIDO e IFDC, 1998). En el caso de los fertilizantes nitrogenados y potásicos que son altamente solubles en agua, este parámetro se acepta como medida de aprovechabilidad de esos elementos para las plantas, mientras que en los fertilizantes fosfatados, los compuestos químicos a base de fósforo presentan una variedad de solubilidades en agua y otros reactivos, considerándose los solubles como inmediatamente disponibles y los poco solubles como no disponibles, por lo que existen diferentes métodos para evaluar su disponibilidad agronómica. Por estarazón, se determinan diferentes tipos de fósforo: fósforo total, fósforo soluble en agua, fósforo disponible y otros, basados en su solubilidad en soluciones de citrato de amonio neutro o alcalino, o de ácido cítrico o de ácido fórmico, expresados como % de P2O5 (UNIDO e IFDC, 1998). Existe una estrecha relación entre la forma química como el fósforo está presente en el fertilizante, la absorción por la planta y el método de análisis que se aplica para su determinación (Arvelo de Valls, 1998). Los métodos de análisis constan de dos etapas, una de extracción y otra de determinación, siendo la primera la más importante porque implica la utilización de reactivos muy específicos para extraer las formas de fósforo que se desea determinar (Carrillo de Cori, 1993). Posteriormente se aplica un método espectrofotométrico(amarillo), volumétrico o gravimétrico para su cuantificación. El método para analizar fósforo soluble en agua, utiliza agua destilada como reactivo de la extracción, aplicándose procedimientos sencillos, aspectos que son sumamente importantes a considerar en elmomento de requerirse Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES un análisis de laboratorio, ya que dependiendo de la naturaleza del producto y el fin que se persiga con el análisis, se podrá aplicar este método en vez del de fósforo total, el cual es más costoso y largo. Soluble en citrato Los fertilizantes fosfatados presentan una variedad de solubilidades en agua y otros reactivos, considerándose los solubles como inmediatamente disponibles y los poco solubles o insolubles, como no disponibles, por lo que existen diferentes métodos para evaluar su disponibilidad agronómica. Por esta razón se determinan diferentes tipos de fósforo: fósforo total (PT), fósforo soluble en agua (PSA), fósforo insoluble (PI), fósforo disponible (PD) y otros, basados en su solubilidad en ácidos fuertes, en agua, en soluciones de citrato de amonio neutro o alcalino, o de ácido cítrico, ácido fórmico, etc. (UNIDO e IFDC, 1998). A este respecto, la norma COVENIN (1977), define el fósforo disponible como la cantidad de fósforo utilizable por las plantas y corresponde a la suma del fósforo soluble en agua, más el fósforo soluble en citrato de amonio neutro (PSA + PSCAN). Para determinar esta fracción del PT se emplea la modalidad gravimétrica, espectrofotométrica o volumétrica, esta última, indicada en la Norma COVENIN (1977), además de ser muy laboriosa, implica la utilización de un filtro de asbesto, material que presenta riesgos potenciales para la salud pública. El PSA es un índice de disponibilidad inmediata para las plantas. A menudo, en los fertilizantes comerciales todo el fósforo es soluble en agua, ya que contienen compuestos como fosfato monocálcico y fosfatos de amonio. En estos casos es muy sencillo comprobar la riqueza en fósforo, analizando el extracto acuoso de la muestra de fertilizante. Sin embargo, es posible en algunos productos, como las rocas fosfóricas aciduladas y los nitrofosfatos, encontrar formas de fósforo que aún no siendo solubles en agua, se consideran disponibles o aprovechables para la planta. En esos casos, es frecuente encontrar que la respuesta de los cultivos esté ligada más al PD que al PT o al PSA (Prochnow et al., 2001). El método más utilizado para cuantificar esta fracción de fósforo disponible en fertilizantes, es el que utiliza el citrato de amonio neutro como solución extractora. El objetivo del presente trabajo fue seleccionar un método único a utilizar en los laboratorios nacionales, para analizar el fósforo disponible en fertilizantes y a la vez evaluar su precisión y exactitud. 3.5 Materiales y procedimiento 3.5.1 Fósforo soluble en agua 3.5.1.1Reactivos -

Solución vanadomolibdica.Disolver 20 g de molibdato de amonio en 200-250 ml de agua destilada a temperatura de 80-90ºC, dejar enfriar. Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES -

-

Disolver 1 g de metavanadato de amonio en 120-140 ml de agua destilada a 80-90ºC, dejar enfriar.Adicionar 224ml de HClO4 al 70% concentrado. Adicionar y con agitación la solución de molibdato de vanadato.Llevar a volumen de 1000 ml con agua destilada. Solución patrón stock de fósforo.Transferir 4.7939 g de KH2PO4 secado a 105ºC por dos horas, hacia un balón de 250 ml. Disolver con agua destilada y llevar a volumen de 250 ml.Esta solución es 1 ml=10 mg de P2O5.

3.5.1.2Procedimiento A. Curva de calibración. -

-

-

-

En balones volumétricos de 100 ml colocar, respectivamente (2,0 ml, 2,5 ml, 3,0 m 3,5 ml, 4,0 ml, 4,5 ml y 5,0 ml de la Solución patrón diluída de 1 ml 1 mg de P2O5. Adicionar A Cada BALÓN destilada Hasta un volumen Aproximado de 50 Agua ml homogenizar .Adicionar 20 ml de la solución vanadomolibdica homogenizar y completar un volumen de 100 ml con agua destilada . Dejar en reposo 10 Minutos y leer absorbancia a 430 nm. de Usar Como por solution cero la Solución Que Contiene 2 mg de P205 en 100 ml Construir l curva de calibración: absorvancias en ordenadas y Concentración en abscisas.

B. Extraccion del P en la Muestra. -

Transferir 1,0 g de Muestra (molida) de la ONU un embudo provisto de papel filtro y un balon Adaptado de 250 ml.

-

Lavar con Porciones sucesivas de agua destilada Hasta un volumen de 250 ml. Cada porción que se adicione será después de haber pasado la anterior. Si el filtrado presenta turbidez adicionar 1 a 2 ml de HNO3 .

NOTA: La extraccion dębe estar completa en 1 hora, Caso contrario usar succión.

C. Determinación. -

Transferir una un balón de 100 ml una alícuota de el extracto en agua que contenga de 1,0 mg al 2,0 mg de P205 . Adicionar a cada balón hasta cerca de 50 ml Agua destilada y 20 ml de Solución vanadomolibdica. Homogenizar . Completar un volumen de 100 ml con agua destilada. Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES -

Después de 10 minutos leer absorbancia 430 nm considerando como blanco (cero) la solucion que contenga 20 ppm de P205 Calcular el 9% de P205 430 soluble en agua.

3.5.2 Fósforo soluble en ácido cítrico al 2% y relación 1: 100. Método colorimétrico 3.5.2.1Reactivos -

-

-

Solución de ácido cítrico 2 g/ 100 ml. Pesar 20 g de ácido cítrico cristalizado y monohidratado (C6h8o7.H20) disolver en agua destilada y llevar a volumen de 1L.(1ml= 10 mg de P2O5) Solución patrón. Transferir 4,7939 g de KH2PO4 Secado a 105 ° C por 2 horas hacia el balón de 250 ml. Disolver con H20 y completar un volumen de 250 ml. (1 ml 10 mg de P205) Solución patrón diluida . Diluir 10 ml de solución stock patrón a 100 ml con agua destilada. Homogenizar. 1 ml de 1 mg de P205 Solucion vanadomolibdica, preparada tal como se indicó anteriormente.

3.5.2.2Procedimiento Extracción -

Pesar 1,000 g de muestra y Transferir un erlenmeyer de 250 ml. Adicionar 100 ml de ácido cítrico. Agitar por 30 Minutos a 40-50 rpm Retirar y filtrar Si Es Necesario.

Curva patrón -

Tomar con pipeta: 2,0 2,5 3,0 a 35 4,0-4,5 ml de solución diluida de fosfato 1 ml 1 mg de P205, y Transferir a Balones de 100 ml. Adicionar 10 ml de la solución de ácido cítrico al 2%, luego agua desionizada hasta cerca de 50 ml. Homogenizar y adicionar 20 ml de la solución de molibdovanadato. Homogenizar y Llevar un volumen de 100 ml Después de 10 Minutos leer absorbancia a longitud de onda de 430 nm . Usar la solución que contiene 20 ppm de P205 como cero

Determinación del P2O5 en Muestras. -

En un frasco volumétrico de 100 ml colocar alícuota no mayor de 10 ml de extracto (Debe tener 1 a 2 mg de P2O5). Adicionar ácido cítrico al 2% un volumen que sumado a la alícuota no sea más de 10 ml de ácido cítrico. Adicionar agua hasta aproximadamente 50 ml. Homogenizar. Adicionar 20ml del reactivo molibdovanadato. Homogenizar. Completar a volumen de 100 ml con agua destilada. Después de 10 minutos leer absorbancia Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES 3.5.3 Fósforo total. 3.5.3.1Reactivos -

-

Solución vanadomolibdica. Solución patrón de 500ppm de P2O5 , Transferir a un balón de 1.000 ml 0.9600 g de KH2 PO4 secado por dos horas a 105ºC. Disolver en agua destilada. Acido por clorico y nitrico.

3.5.3.2Procedimiento Extracción -

-

Pesar 0,5 g de Muestra para un vaso de 250 ml Adicionar 30 ml de HNO3, y 5 ml de HCl. Cubrir con luna de reloj. Hervir hasta destruir toda La materia orgánica. NOTA:para fertilizantes orgánicos hervir la muestra suavemente por 30-45 minutos con 20- 30 ml de HNO3 , hasta la oxidación parcial de la materia orgánica. Enfriar. Adicionar 10-20 ml de HCLO4 hervir tener la solución completamente clara. Nunca Dejar secar la Muestra . Adicionar 40- 50 ml de agua destilada, hervir Durante 3-5 Minutos, enfriar y llevar un volumen de 250 ml con agua destilada. Filtrar, descartando los primeros mililitros de filtración. Curva de CALIBRACIÓN: igual Que para agua y ácido cítrico.

3.6 Resultados Sol=1ml=1 mg

Add H2O +/-

Metavanada to

vol.final

mgP2O5/100 ml

ƛ430 nm

2.0

50ml

20

100

2

0.0

2.5

50ml

20

100

2.5

0.029

3.0

50ml

20

100

3

0.049

3.5

50ml

20

100

3.5

0.075

4.0

50ml

20

100

4.0

0.097

4.5

50ml

20

100

4.5

0.115

5.0

50ml

20

100

5.0

0.121

Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES 0.14 f(x) = 0.04x - 0.08 R² = 0.98

0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 1.5

2

Número

2.5

3

Muestra

3.5

4

Peso

4.5

Alicuota

5

5.5

ABS

1

Roca

4

5.0

2

ST

1

2.5

0.083

3

FDA

1

2.5

0.095

4

MES -Z

1

2.5

0.087

5

SP 24

1

3.0

0.022

6

FDA

1

2.5

0.081

Muestra 2 –ST 0.083=0.046X-0.088 X=0.083 + 0.088 /0.046 = 3.72 mg P2O5/100ml ---Peso inicial 1 gr 1gr---------------------250ml X---------------------2.5ml(alícuota) X= 2.5/250= 0.01gr

------- 3.72 mg P2O5-----------------------0.01gr Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES X------------------------100gr X=3.8x100/0.01= 37.2 grP2O5/100gr =37.2%P2O5

Muestra 3 –FDA 0.095=0.046X-0.088 X=0.095 + 0.088 /0.046 = 3.98 mg P2O5/100ml ---Peso inicial 1 gr 1gr---------------------250ml X---------------------2.5ml(alícuota) X= 2.5/250= 0.01gr

------- 3.98 mg P2O5-----------------------0.01gr X------------------------100gr X=3.98x100/0.01= 39.8 grP2O5/100gr =39.8%P2O5 Muestra 4 –MESZ 0.087=0.046X-0.088 X=0.087 + 0.088 /0.046 = 3.8 mg P2O5/100ml ---Peso inicial 1 gr 1gr---------------------250ml X---------------------2.5ml(alícuota) X= 2.5/250= 0.01gr

------- 3.8 mg P2O5-----------------------0.01gr X------------------------100gr X=3.8x100/0.01= 38 grP2O5/100gr =38%P2O5 Muestra 5–SP24 0.022=0.046X-0.088 X=0.022 + 0.088 /0.046 = 2.39 mg P2O5/100ml Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES ---Peso inicial 1 gr 1gr---------------------250ml X---------------------3.0ml(alícuota) X= 3.0/250= 0.012gr

------- 2.39 mg P2O5-----------------------0.012gr X------------------------100gr X=3.8x100/0.01= 19.92 grP2O5/100gr =19.92%P2O5 Muestra 6 –FDA 0.081=0.046X-0.088 X=0.081 + 0.088 /0.046 = 3.67 mg P2O5/100ml ---Peso inicial 1 gr 1gr---------------------250ml X---------------------2.5ml(alícuota) X= 2.5/250= 0.01gr

------- 3.67 mg P2O5-----------------------0.01gr X------------------------100gr X=3.67x100/0.01= 36.7grP2O5/100gr =36.7%P2O5 El metavanadato simple nos brinda un color estable hasta por 24 horas en cambio el metavanadato azul viene a ser más preciso(cantidades trazas).La muestra 3 tuvo un mayor porcentaje de P , dado que El Fosfato Diamónico (DAP- 18-46-0) genera un efecto arrancador en los cultivos extensivos.Debido a su mayor contenido de nitrógeno, es bueno para los cultivos que requieren dicho nutriente en su etapa inicial. Es un producto con alta solubilidad en agua, lo que asegura una rápida respuesta a la fertilización. El nitrógeno incluido permite cubrir parte de las necesidades del cultivo durante el primer período de crecimiento de la planta.El de menor porcentaje fue la muestra 5 SFS 24, debido a que este producto se obtiene tratando la roca fosfórica con ácido sulfúrico. Con su nombre se incluye a todos los superfosfatos con hasta 24% de P2O5 disponible, dependiendo ello de la calidad y origen de la roca tratada.

Moya, F Caparachín S.

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ANALISIS DE PLANTAS Y FERTILIZANTES El fósforo desempeña un papel importante en la fotosíntesis, la respiración, el almacenamiento y transferencia de energía, la división y el crecimiento celular y otros procesos de las plantas.

4 BIBLIOGRAFÍA -

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2013.IPNI. Manual de Nutrición de Plantas 4R: Un Manual para Mejorar el Manejo de la Nutrición de Plantas, International Plant Nutrition Institute, Norcross. Prácticas de apoyo , capítulo 8, páginas 7-10. Huxtable, R.J. 1986. Biochemistry of Sulfur. Plenum Press, New York. Rennenberg, H. 1984. The fate of excess sulfur in higher plants. Annu. Rev. Plant Physiol. 35:121-153.Rennenberg, H., J. Sekija, L.G. Wilson, P. Filner. 1982. Evidence for an intracellular sulfur cycle in cucumber leaves. Planta 154:516-524. Tisdale, S.L., W.L. Nelson and J.D. Beaton. 1990. Soil Fertility and Fertilizers. Macmillan Publishing Company, New York. Wainwright, M. 1984. Sulfur oxidation in soils. Adv. Agron. 37:349-396. Arvelo de Valls, C.A. 1998. Fundamento de los análisis de nutrientes en los fertilizantes. En: Taller GIUMA ¨Los análisis de los fertilizantes y su importancia en el uso eficiente de los mismos¨. UNELLEZ, Guanare. 3p. Navarro, G. 2003. Química Agrícola. Primera Edición. Ediciones Mundi Prensa. Madrid. Págs.: 360 – 365. Raven, P. 1993. Biología de las plantas. Primera Edición. Editorial Reverte. Madrid. Págs.: 517 – 520.

Moya, F Caparachín S.

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