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Barreas muertas de Vetiveria Zizanoides



  1. Introducción
  2. Funcionalizacion de la
    barreras vivas
  3. Resultados y
    discusión
  4. Conclusiones

"El suelo un recurso natural no
renovable"

RESUMEN

La presente propuesta sobre implementación de
barreras muertas de Vetiveria zizanoides (L), (Vetiver)
en laderas de la escuela agroecológica Ezequiel Zamora en
la villa estado Aragua, tiene como objetivo proponer una
técnica apropiable y apropiada para controlar la
erosión del suelo en laderas de dicha institución.
La investigación se caracteriza por ser de acción
participativa sobre la base de conocimientos
empíricos-científicos. Las etapas de esta
investigación se realizaron de la siguiente manera:1)
conversatorios con productores y campesinos del lugar 2)
observaciones directas en las laderas de la escuela 3)
recolección del material vegetal 4) establecimiento de
barreras muertas 5) elaboración del esquema y plan de
trabajo a realizar. Dentro de los resultados visibles se destaca
la concienciación de los productores para llevar el
trabajo técnico-agroecológico y demostrar la
efectividad de este material vegetal como barrera muerta aplicado
en los suelos de la escuela agroecológica Ezequiel Zamora,
en la Villa estado Aragua.

Palabras Claves: apropiable y
apropiado.

Introducción

El mundo vive momentos difíciles, los
fenómenos naturales por efecto invernadero, la ausencia
casi general de conciencia colectiva, y el consumismo exacerbado
amenazan la vida en el planeta.

Los suelos vienen sufriendo un deterioro de magnitudes
incalculables, esto se presenta en casi todos los países
del mundo. En Venezuela la situación no es menos
alarmante, en el año 2010 una sequía prolongada por
más de un año acabó con cientos de
hectáreas de siembra. Muchas fuentes de agua y riachuelos
mermaron considerablemente su caudal hídrico, esto trajo
como consecuencia el estrés de nuestros suelos
fértiles debido a la ausencia de la acción fluvial
.La experiencia vivida en Venezuela y en otras partes del mundo
deben llamar a la reflexión en cuanto al cuidado y
mantenimiento en suelos de vocación agrícola, ya
que sin ellos no sería posible la vida en el
planeta.

Hoy se hace necesario y urgente empezar a ver los suelos
como un organismo vivo el cual respira, se alimenta y muere
irreversiblemente si no se le da el tratamiento
necesario.

Una quinta parte de los suelos venezolanos son de
llanura, por esa razón las técnicas que se aplican
no son las mismas que se le da a los suelos por ejemplo en el
estado Mérida cuya geografía es de montaña,
sin embargo el estrés hídrico por un lado y las
posibles sequias obligan a conocer nuevas técnicas de
conservación en todos los espacios de la geografía
nacional, que ayuden a su mantenimiento y supervivencia. Es por
eso que se propone establecer barreras muertas de Vetiveria
zizanoides
(vetiver) en áreas de laderas de la
Escuela Agroecológica Ezequiel Zamora Guambra en la Villa
estado Aragua, para así de una manera experimental poder
determinar la efectividad de ésta gramínea en la
conservación del suelo.

Es bueno recordar las bondades de esta planta cuya
característica más resaltante es su resilencia a
los embates naturales, primero por su excelente anclaje radical,
lo cual le permite permear y profundizar el suelo
haciéndola resistente ante las veloces escorrentía
ocasionadas por las lluvias, y segundo por su cepocidad; virtud
que le permite actuar como un filtro ante el arrastre de
sedimentos pesados.

En Venezuela dicha gramínea es de usos
múltiples tanto como barreras, para uso medicinal, e
incluso como materia prima para la elaboración de
artesanías, de allí la importancia de la misma y el
deber de conservarla para poder darla a conocer a nuestras
generaciones de relevo. En el estado Aragua
específicamente en la Villa municipio Zamora, se viene
adelantando un proyecto usando las barreras muertas de
Vetiveria zizanoides (Vetiver), para lograr frenar la
escorrentía en áreas de laderas de la Escuela
Agroecológica Ezequiel Zamora y favorecer los cultivos
hortícolas en esas zonas cuya inclinación de
pendiente oscila en un 20% y un 40% .Cabe destacar que debido a
la inclinación semi-pronunciada de la pendiente; esto trae
como consecuencia el arrastre de la materia orgánica
presente en la capa superficial edáfica, y de toda su
micro biodiversidad , de allí la gran importancia de
establecer esta técnica apropiable y apropiada.

Es bueno mencionar que dicha propuesta se enmarca desde
el punto de vista político-económico en la
coyuntura actual de la gran crisis mundial. Según la FAO
2009 el mundo pronto experimentará una gran hambruna, y
este organismo da como única solución el cultivo de
plantas hortícolas a pequeñas escalas aprovechando
todos los espacios posibles, es por eso que se debe considerar
con especial atención el cuido y protección de
laderas haciéndolas cada vez más productivas. Desde
el punto de vista económico se puede decir que esta
propuesta se enmarca dentro de los parámetros de la
sostenibilidad, el desarrollo endógeno y la
agroecología, ya que no compromete la salud del suelo y
por ende la del ambiente, y contribuye a que las generaciones
futuras se apropien de ella con el fin de lograr verdadera
soberanía tecnológica y soberanía
alimentaria.

Según Luiz 2007, las barreras muertas de
Vetiveria zizanoides (vetiver) son tan antiguas como la
agricultura misma, ya que fue utilizada por nuestros primeros
pobladores en lugares donde los grandes terremotos acosaban a las
pequeñas poblaciones humanas, y lograban con estas
barreras contener los movimientos de tierras y el paso agresivo
de algunos ríos y quebradas.

MATERIALES Y METODOS

Pacas de Vetiveria zizanoides, amarres de cinta vegetal,
clavos, aldabas, agronivel o nivel A, palas,
escardillas,machetes,frasco de vidrio blanco,sal,agua,cuaderno de
nota, lápiz .

SINTESIS METODOLOGICA

El método utilizado se basó
fundamentalmente en el conversatorio con campesinos y productores
del lugar, así como en la entrevista con el resto de las
personas aledañas a la escuela. Se elaboró un
instrumento el cual permitió la organización
cuantitava en los avances de la puesta en marcha del presente
proyecto.

Funcionalizacion
de la barreras vivas

Esta investigación se realizó in situs,
para ello se trazaron las curvas de nivel y se procedió a
colocar las barreras vivas con espaciamiento de un metro cada
una, se realizó la siembra de hortícolas tales
como: zanahoria, cilantro y berenjenas. Se establecieron mediante
la técnica de siembra directa y se observó que las
barreras muertas con Vetiveria zizanoides son efectivas en un 90%
para detener la escorrentía y favorecer la siembra de
rubros hortícolas.

MUESTRA Y ANALISIS DE SUELO

Se tomó una muestra con pequeñas
porciones de suelo, cavando a 30 cm de profundidad y recolectando
porciones de distintos lugares colocando oo, 1cm de cada
porción de suelo, se le adiciono 4, ooml de Ho2 en un
envase cristalino con capacidad de 500 mg, y se determinó
luego del reposo de la muestra tomada que: los sedimentos pesados
ocupaban el 75% partes del recipiente, la arcilla 15%, y un 15 %
era arena. Concluyendo que: el suelo en áreas de laderas
de la Escuela Ezequiel Zamora pierde fertilidad debido a la
acumulación de sedimentos pesados.

Resultados y
discusión

La concienciación de los campesinos, productores
y estudiantes, el desarrollo exitoso de la siembra de algunas
especies hortícolas, dan muestra de una proporcional
mejoría del suelo en áreas de laderas en la Escuela
Agroecológica Ezequiel Zamora en la Villa estado
Aragua.

Conclusiones

Los suelos deben ser vistos y tratados como un ser vivo,
el respeto que debe brindárseles no llegará
mediante la lecturas únicamente de manuales y libros, sino
que con el ejemplo en la práctica y trabajo diario,
así se hará refleja esa educación a nuestras
juventudes, quienes hasta ahora lo han visto como un elemento
para la explotación y el lucro.

Algo también importante es el mayor
aprovechamiento de los espacios en áreas de laderas
.Algunos pequeños productores han desestimado estos
lugares para la siembra de hortícolas, ya que consideran
que el fuerte arrastre fluvial impide el buen desarrollo de este
tipo de plantaciones, sin embargo con las barreras muertas de
Vetiveria zizanoides (Vetiver), se lograron resultados
muy positivos sin afectar para nada el umbral de
producción.

En años recientes se ha incrementado
el interés en el desarrollo de materiales compuestos que
combinan dos o más componentes, cuyas excelentes
propiedades permiten su uso en diferentes áreas. Uno de
los materiales que ha presentado un alto interés es la
hidroxiapatita (HA), [Ca10(PO4)6(OH)2], una biocerámica
con alta bioactividad, la cual es usada para simular y reemplazar
material óseo. Sin embargo, la HA posee deficientes
propiedades mecánicas que limitan su uso en aplicaciones
clínicas específicamente en zonas que tengan que
resistir altos esfuerzos [1,2]. Por otra parte, los nanotubos de
carbono (NTC) han presentado gran interés por sus
excelentes propiedades físicas y químicas, entre
las que destacan su extraordinaria resistencia mecánica;
la cual combinada con su baja densidad los hacen candidatos
ideales para reforzar materiales [3-8]. Debido a que los NTC son
químicamente inertes se requiere de modificaciones en su
superficie para mejorar la interacción con otros
materiales [9]. El método de oxidación
química permite incorporar grupos carboxílicos,
hidroxilos y carbonilos en su superficie, los cuales pueden
actuar como sitios de nucleación [10]. Varias aplicaciones
han sido propuestas recientemente para los NTC, muchas de las
cuales se añade pequeñas cantidades de éstos
a matrices cerámicas para producir materiales
cerámicos más resistentes [11-15]. Por esta
razón desarrollar un material HA/NTC es atractivo ya que
permite combinar la osteconductividad de la HA y las propiedades
mecánicas de los NTC y en este sentido, el objetivo del
presente trabajo fue sintetizar nanohidroxiapatita sobre los
nanotubos de carbono funcionalizados vía
precipitación química.

MATERIALES Y
MÉTODOS

Acido nítrico (HNO3) 70% Riedel de
Haën, Acido sulfúrico (H2SO4) 97% Riedel de
Haën, Fosfato de amonio dibásico (NH4)2HPO4 98,5%
Fisher Scientific, Hidróxido de calcio Ca (OH)2 96.89%
Fisher Scientific, Nanotubos de Carbono de Pared Múltiple
(NTC) 88% Nanocyl S.A Bélgica y agua
desionizada.

FUNCIONALIZACIÓN DE NANOTUBOS
DE CARBONO

Esta modificación se realizó
por tratamiento oxidativo, para ello se colocó en un
balón, 1g NTC y una mezcla HNO3-H2SO4 (70%-98%) 1:3 v/v, y
se sometió a reflujo durante 30 min a 80ºC.
Finalizado el tiempo, se filtró en un frit de placa porosa
y se realizaron lavados con agua desionizada. Se secaron en una
estufa de vacío para luego ser tamizados.

SINTESIS DE LOS COMPUESTOS
HA-NTC

Los compuestos HA-NTC fueron sintetizados
por el método de precipitación química de la
HA incorporando 1% de NTC funcionalizado y 1% sin funcionalizar
antes de la adición de Ca(OH)2 y luego adicionando
(NH4)2HPO4. Los compuestos de HA-NTC se lavaron con agua
desionizada y fueron secados en una estufa a 80ºC por 72
horas, para luego ser tamizados.

PREPARACION DE LAS MUESTRAS PARA
MICROSCOPIA ELECTRONICA DE TRANSMISION (MET)

Para la caracterización de los
materiales se utilizó un Microscopio Electrónico
Jeol JEM 2100 con un voltaje acelerador de 100keV. Las muestras
analizadas por MET se prepararon vía suspensión
húmeda. En el cual se colocó la muestra en un vial
y se le añadió una mezcla etanol/agua al 40% y se
colocó en ultrasonido, luego con una pipeta Pasteur se
tomó una gota y se colocó sobre una rejilla
previamente cubierta con una película de
colodión.

197 Boyer, et al. Acta
Microscopica
Vol. 19, No. 2, 2010, pp. 196 – 201

RESULTADOS Y DISCUSION

CARACTERIZACIÓN DE LOS
NANOTUBOS DE

CARBONO

Por medio de MET se pudo observar la
morfología tubular del nanotubos antes y después
del tratamiento oxidativo. En la imagen de campo claro de MET
(Fig 1A) se observó un diámetro promedio de NTC sin
funcionalizar de 13.3 ± 0.4 nm. En la imagen de alta
resolución (Fig 1B) se presenta la sección
transversal de un nanotubo de aproximadamente de 11 paredes, la
distancia entre paredes fue de 0.33 ± 0.03 nm, similar al
espaciamiento encontrado en el grafito para los planos
(002).

Fig 1. Imágenes de MET de los
NTC sin funcionalizar (NTCsf).

Al comparar los NTC antes y después
del tratamiento oxidativo (Fig 2A) se observó una
disminución a 8 en el número de paredes, con la
distancia entre paredes de 0.35± 0.03 nm.

El diámetro promedio fue 10.06
± 0.36 nm, tomado de la (Fig. 2B), debido a que el
tratamiento ácido destruye algunas paredes del
mismo.

(D

Fig 2. Imágenes de MET de los
NTC funcionarizados.

La caracterización los NTC mediante
espectroscopia Raman se muestra en la Fig. 3. El espectro Raman
de los NTC en la región de alta frecuencia (1100-1800
cm-1) exhibe dos picos característicos, denominados bandas
D y G. El espectro Raman de las muestras de nanotubos pristinos y
funcionalizados, muestran las dos bandas espectrales
características de este alótropo del carbono. La
banda D es visible alrededor de 1345 cm-1; mientras que la banda
G, se presenta alrededor de 1575 cm-1. (A)

198 Boyer, et al. Acta
Microscopica
Vol. 19, No. 2, 2010, pp. 196 – 201

Fig 3. Comparación entre
Espectros Raman de Nanotubos pristinos y
funcionalizados.

Numerosos autores [16,17] han propuesto el
uso de la relación de las bandas D y G, denotada como
ID/G, para la caracterización del grado de desorden
estructural presente en las muestras analizadas, lo cual es muy
importante para indicar la eficiencia de la
funcionalización. Las relaciones de intensidades de estas
bandas, así como las posiciones específicas de las
mismas se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1. Posiciones e intensidades
asociadas a los picos visibles en el espectro Raman de los
nanotubos de carbono pristinos y funcionalizados.

Posición del pico
(cm-1)

Intensidad

(u. a.)

ID/G

Banda D

Banda G

Banda D

Banda G

NTC

1345

1577

5359

5042

1,06

NTCf

1346

1574

2192

2062

1,06

Al comparar los nanotubos funcionalizados
con los pristinos no se observó cambio alguno en dicha
relación ID/G, lo cual permite suponer que con este
procedimiento el grado de funcionalización alcanzado fue
bajo.

SINTESIS DE LOS MATERIALES
HA-NTC

Los FTIR de los NTC pristinos y
funcionalizados, HA y del compuesto HA-NTCf se muestran en la Fig
4 donde los NTC pristinos (Fig 4a) mostraron las bandas a 2928 y
2857cm-1 correspondientes a las vibraciones de estiramiento de
grupos -CH2 (asimétrica y simétrica) que a
diferencia de los NTCf se observó la desaparición
de una de estas bandas (2857cm-1), y la disminución de la
otra (2928cm-1); lo cual permite inferir que esto es debido al
tratamiento oxidativo con la mezcla ácida. Por su parte,
los picos en 3443 y 1405 cm-1 están asociados a los
enlaces hidroxilos (–OH) que pueden estar formando parte de
los grupos carboxílicos incorporados durante el
tratamiento (Fig 4b). Las bandas características de la
HA[18] se encontraron en 3578, 1104, 1040, 969, 612, y 564cm-1
(Fig 4c) y al comparar dichas bandas con las del compuesto
HA-NTCf (Fig. 4d) se observaron ligeros desplazamientos en las
bandas correspondientes al grupo hidroxilo a 3586 y 961 cm-1 y en
la banda del grupos fosfato 1112 cm-1, siendo estos posibles
lugares por donde se puede estar dando la interacción
entre la HA y el NTCf .

Fig 4. Espectro de FTIR (a) NTC (b)
NTCf (c) HA (d) HA-NTCf .

En las microscopias obtenidas por MET del
compuesto sin funcionalizar (HA-NTCsf) (Fig 5A y 5B), los NTC
presentaron diámetro promedio de 13.3 ± 0.03 nm
(Fig. 5A), lo cual indica que la presencia de la HA
nanométrica no está modificando el diámetro
del NTC ni la distancia entre las paredes, la cual fue de
0.34± 0.02 nm y es señalado por medio de una flecha
en la Fig. 5B.
12001300140015001600170018000,20,30,40,50,60,70,80,91,01,1Intensidad
(u.a)Número de Onda (cm-1) NTC NTCf

199 Boyer, et al. Acta
Microscopica
Vol. 19, No. 2, 2010, pp. 196 – 201

Fig 5. Imagen de MET de los
compuestos HA-NTCsf.

Las micrografías del compuesto
HA-NTCf (Fig 6A y 6B) muestran una mayor interacción de la
HA con el nanotubo funcionalizado al compararlos con el sistema
HA-NTCsf (Fig 5). El diámetro promedio del material
HA-NTCf fue de 10.55± 0.40 nm, el cual fue medido y
señalado mediante flechas en la Fig. 6B,
observándose una disminución importante con
respecto HA-NTCsf y confirmando con estas medidas las dimensiones
nanométricas que presenta el material. Para el material
HA-NTCf fue muy difícil observar la distancia entre
paredes del NTC.

De igual forma en la Figura 6B se observa
la distribución no homogénea de la HA sobre la
superficie del NTCf debido a que la oxidación
química del NTC fue baja y por ello se observan zonas
donde no hay HA debido a la ausencia de grupos
funcionales.

Fig 6. Imagen de MET de los
compuestos HA-NTCf.

CONCLUSIONES

La baja funcionalización lograda en
los nanotubos de carbono, mejoró la interacción de
la HA con la superficie del nanotubo funcionalizado en
comparación al material HA-NTCsf,. La metodología
empleada de funcionalización originó una
disminución en el número de paredes del
NTC.

Por espectroscopia de Raman se
observó que al comparar los nanotubos funcionalizados con
los pristinos no se observó cambio en la relación
ID/G, lo cual permite suponer que con este procedimiento el grado
de funcionalización alcanzado fue muy bajo pero suficiente
para lograr una mejora en el compuesto HA-NTCf.

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201

 

· Autor: José
ManuelCastorena Machuca

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