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Determinación de fósforo en el suelo




  1. Introducción
  2. Concepto del Fósforo
  3. Usos del Fósforo

"Salvaguardar

el medio ambiente...

Es un principio rector de todo nuestro trabajo en el apoyo del desarrollo sostenible;

es un componente esencial en la erradicación de la pobreza y uno de los cimientos de la paz".

Kofi Annan

Introducción

Símbolo P, número atómico 15, peso atómico 30.9738. El fósforo forma la base de gran número de compuestos, de los cuales los más importantes son los fosfatos. En todas las formas de vida, los fosfatos desempeñan un papel esencial en los procesos de transferencia de energía, como el metabolismo, la fotosíntesis, la función nerviosa y la acción muscular.

El fosforo es uno de los elementos que se aplica para la producción de la papa y de otros vegetales, sin embargo este elemento no es muy abundante, ya que en muchos casos no es aprovechada en forma optima por las plantas, es por ello que se utilizan fertilizantes que lo contengan para que de esta manera se pueda garantizar el cultivo de cualquier vegetal aprovechando su contenido genético. Para generar una recomendación valida de fertilización fosfatada es importante saber la dinámica del fosforo, tomando en cuenta el tipo de suelo para así poder conocer la eficiencia agronómica.

Es así como empezamos nuestro trabajo de investigación, desarrollando las bondades del fosforo en el cultivo de los diferentes vegetales. para nuestro trabajo especifico desarrollaremos la aplicación del fosforo vinculado al cultivo de la papa.

En primer lugar identificamos la muestra donde vamos a desarrollar el mencionado trabajo, para ello nos dirigimos a la hacienda de Huacoy ubicado en el km 22 de Carabayllo, donde fuimos recibidos por un agricultor quien estaba encargado del territorio. ya en el lugar pudimos observar el proceso de fertilización que se tiene que desarrollar antes del cultivo, el cual consiste en preparar el suelo con guano de pollo, fosforo, nitrógeno y potasio. Una vez identificado la muestra recorrimos a los cultivos y tomamos dos muestras, el cual nos permitió visualizar con mayor precisión todo el proceso productivo que se desarrolla para el cultivo de la papa.

El análisis del suelo para determinar el contenido del fosforo aprovechable se puede hacer con diferentes métodos analíticos, es así que para nuestro trabajo de investigación escogimos el método Olsen, en cual consiste en dar una clasificación al terreno según el contenido de fosforo (pobre, mediano y rico).

El suelo se clasifica como pobre si la concentración de fosforo es menor a 5.5 mg kg-1, mediano si el suelo contienen fosforo entre 5.5 y 11 mg kg-1 y rico para mayor de 11 mg kg-1. Sin embargo cabe señalar que el uso de valores de referencia para clasificar un suelo como rico, mediano y pobre es un error frecuente, ya que no considera a la especie de cultivo, cuya eficiencia para absorber el fosforo del suelo depende de la concentración del elemento en el suelo y de la capacidad de absorción, esto causa una mala interpretación, puesto que limita a un resultado más objetivo emanado del laboratorio.

CAPÍTULO I

Concepto del Fósforo

Se estima que el fósforo constituye solamente el 1 % de la corteza terrestre. En los mares hay fósforo en estado de fosfatos en solución, fosfatos fijados por los elementos que los ríos aportan y fosfatos orgánicos en el plancton.

En la tierra el fosforo se encuentra formando depósitos cuyo remoto origen proviene de acumulaciones de organismos formados en el curso de periodos geológicos: algas y animales microscópicos, terrestres y marinos, que acumularon fósforo en sus tejidos, el cual ha sufrido diversas transformaciones al contacto de las sales de múltiples aluviones.

El fósforo forma la base de gran número de compuestos, de los cuales los más importantes son los fosfatos. En todas las formas de vida, los fosfatos desempeñan un papel esencial en los procesos de transferencia de energía, como el metabolismo, la fotosíntesis, la función nerviosa y la acción muscular.

También es utilizado otras aplicaciones importantes son como relleno de detergentes, nutrientes suplementarios en alimentos para animales, ablandadores de agua etc.

La investigación de la química del fósforo indica que pueden existir tantos compuestos basados en el fósforo como los de carbono.

1.2 Historia del fósforo

El fósforo fue descubierto, en 1669, el alquimista alemán, nacido en Hamburgo, Henning Brandt.

El método de obtención partía de grandes cantidades de orines dejados descomponer durante largo tiempo. Después se destilaban, condensándose los vapores en agua. Se obtenía así un producto blando que en la oscuridad irradiaba luz.

Este extraño fenómeno causó la lógica sensación allí donde se mostraba. Fue, por tanto, el primer elemento aislado a partir de un material biológico.

En 1833 la sociedad occidental descubrió lo fácil que era producir una llama utilizando cerillas de fósforo blanco. Sin embargo, cientos de mujeres que trabajaban en las fábricas de cerillas murieron debido a la extrema toxicidad del fósforo blanco.

Su nombre deriva de las palabras griegas phos (luz) y phorus (portador); el fósforo es el portador de luz.

El interior de una lámpara fluorescente, por ejemplo, está recubierto con fósforo, sustancia química que absorbe la luz ultravioleta invisible y emite luz visible.

Punto de fusión: 44,15° C

Punto de ebullición: 280,5° C

El fósforo no se encuentra en estado libre en la naturaleza debido a su gran afinidad por el oxígeno con el que forma un gran número de compuestos.

El fósforo (P) se presenta en distintas variedades (alótropos) que difieren bastante en sus propiedades. Las dos variedades más importantes son el fósforo rojo y el fósforo blanco.

El fósforo ordinario es un sólido blanco céreo; cuando es puro es incoloro y transparente.

No se disuelve en el agua ni en el alcohol, pero es soluble en sulfuro de carbono, benceno, aceites vegetales, amoníaco líquido y éter.

Tanto el sólido como sus vapores son muy venenosos por lo que debe manejarse con mucho cuidado.

El fósforo blanco es muy activo y se combina con la mayor parte de los elementos. Arde en el oxígeno con una llama blanca muy brillante produciendo nubes de óxido de fósforo sólido. Aproximadamente a 50º C se produce su inflamación.

Expuesto al aire se oxida lentamente y produce el fenómeno de la fosforescencia, que se observa en la oscuridad. Se produce con bastante frecuencia la inflamación espontánea del fósforo blanco, por lo que suele guardarse bajo el agua.

El fósforo rojo es menos reactivo que el blanco, y no se oxida fácilmente con el aire. Su temperatura de inflamación ronda los 400º C. No se disuelve en los mismos disolventes que el fósforo blanco ni produce fosforescencia ni resulta venenoso cuando se encuentra puro.

1.3 PropiedadesEl fósforo es un elemento químico de número atómico 15 y símbolo P. Es un no metal multivalente perteneciente al grupo del nitrógeno que se encuentra en la naturaleza combinado en fosfatos inorgánicos y en organismos vivos pero nunca en estado nativo. Es muy reactivo y se oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz, dando nombre al fenómeno de la fosforescencia.El fósforo común es un sólido ceroso de color blanco con un característico olor desagradable, pero puro es incoloro. Este no metal es insoluble en agua, y se oxida espontáneamente en presencia de aire formando pentóxido de fósforo, por lo que se almacena sumergido en agua.

1.3.1. Propiedades Físicas del Fósforo

El fósforo es un no metal multivalente del grupo de nitrógeno. Se encuentra en la naturaleza en varias formas alotrópicas, y es un elemento esencial para la vida de los organismos.

Hay varias formas de fósforo, llamado blanco, rojo y fósforo negro, aunque el de sus colores son más propensos a ser ligeramente diferente. fósforo blanco es el fabricado industriales, sino que brilla en la oscuridad, se inflama espontáneamente cuando se expone al aire y es un veneno mortal. fósforo rojo puede variar en color de naranja a violeta, debido a ligeras variaciones en su estructura química. La tercera forma, negro fósforo, se hace bajo alta presión, se ve como el grafito y, como el grafito, tiene la capacidad de conducir electricidad.

1.3.2. Propiedades Químicas del Fósforo

Número atómico 15

Masa atómica 30,9738 g.mol -1

Estados de oxidación ± 3, 4, 5

Electronegatividad de Pauling 2,1

Densidad 1,82 g / ml a 20 ° C

Punto de fusión 44,2 ° C

Punto de ebullición 280 ° C

Vanderwaals radio 1, 04 Å

Iónica radio 0, 34 Å

Radio atomico 1, 28 Å

Electrónica shell [Ne] 3s23p3

Energía de primera ionización 10.118 eV

Energía de la segunda ionización 19.725 eV

Energía de ionización tercero 29.141 eV

Descubierto por: Hennig Brandt en 1669

CAPÍTULO II

Usos del Fósforo

El fósforo es un elemento que estimula el desarrollo del sistema radicular y el establecimiento temprano de las plantas. Es muy importante en la función reproductiva. Las plantas deben contar con este elemento para completar su ciclo normal de producción ya que no existe otro nutriente que pueda sustituirlo.

El fósforo actúa en la fotosíntesis, respiración, almacenamiento y transferencia de energía, división celular, alargamiento celular y muchos otros procesos, promoviendo la formación temprana y el crecimiento de las raíces. Es el nutriente vital para la formación de semillas y, además, permite a las plantas soportar inviernos rigurosos. Su falta es difícil de detectar en los cereales, sin embargo, en ciertas etapas del desarrollo del cultivo puede darle un color verde oscuro con tonos morados.

2.1.1. Uso en la agricultura

El fósforo a menudo aparece como un nutriente limitante en los suelos agrícolas, cualquiera sea su forma de manejo. No es posible capturarlo biológicamente desee el aire, como ocurre con el nitrógeno, y su ciclo natural involucra larguísimos períodos, lo que en términos de manejo agrícola equivale a decir que no podemos depender del ciclo del fósforo, sino de la posibilidad de generar determinados flujos y sub-ciclos de él al interior de los sistemas suelo-agua-organismos vivos. Sin embargo, los sub-ciclos se ven dificultados por el hecho que los equilibrios de reacción del fósforo tienden a mantener la mayor parte de él en condiciones no disponibles para las plantas o microorganismos.

Las plantas absorben fósforo en estado soluble, pero cuando se introduce fósforo al suelo, más del 90% de él pasa rápidamente a formas solubles, no disponibles. Así, gran parte de los fertilizantes fosfatados que se aplican no son utilizados por las plantas, sino que se almacenan en el suelo. Si consideramos además que las reservas mundiales de fósforo son limitadas, no es difícil prever masivos problemas de sustentabilidad a corto y mediano plazo, ya sea por encarecimiento significativo de la fertilización fosfatada, o directamente por agotamiento de los depósitos de este nutriente. Un manejo de fertilidad de suelos racional y sustentable, entonces, hace indispensable aumentar la eficiencia de utilización, la que no depende mayores tasas de aplicación de fertilizantes, sino de fomentar procesos de reciclaje y de solubilización del fósforo en el suelo. A continuación se discuten algunos de los mecanismos más efectivos para lograr los procesos de solubilización.

Formas de manejo

Los mecanismos recién descritos resumidamente involucran una compleja red de interrelaciones, formas de control, elementos tampón y vías de retroalimentación imposibles de presentar en esta discusión. Desde el punto de vista del manejo agrícola, sin embargo, la inducción de estos mecanismos se basa en sólo unas pocas medidas convergentes. Estas son:

a) Aplicación de materia orgánica al suelo: lo que permite reciclar cantidades importantes de nutrientes e induce altos niveles de actividad biológica. Esta a su vez fomentará la presencia de micorrizas, aumentará los ácidos orgánicos en el suelo y protegerá a éste contra los extremos de humedad. Simultáneamente, la materia orgánica mejorará la estructura del suelo, facilitando un mayor grado de exploración y actividad radicular.

2.1.2. Uso en la ganadería

En la cría y alimentación del ganado se tiene la costumbre de referirse al fósforo más que al ácido fosfórico. El organismo animal tiene un contenido de fósforo del 0,8 al 1% de su materia seca, del cual las tres cuartas partes se hallan localizadas en el esqueleto, en forma de fosfato tricálcico (hidroxiapatita) principalmente, que sirve de reserva de fósforo y de calcio al animal. Dada la importancia del fósforo en el metabolismo animal, una absorción escasa de fósforo tiene como consecuencia numerosos problemas. Ejemplo: las vacas lecheras de gran producción, que exportan cantidades importantes de fósforo. Las necesidades diarias de una vaca de 600 kg que produzca 20 litros de leche, son aproximadamente de 100 gr de calcio y 80 gr de fósforo, lo que cubre el mantenimiento, la gestación y la lactación (un litro de leche contiene un gramo de fósforo, aproximadamente).

La riqueza en fósforo de la hierba y el heno: Si los rumiantes encuentran normalmente en su ración todo el calcio que necesitan, no ocurre lo mismo con el fósforo, ya que un suelo pobre en este elemento produce hierba igualmente pobre en él. Se considera que una riqueza del 0,2% de fósforo en la materia seca es el límite del que no se debería bajar. Muchos henos cortados demasiado tarde tienen riquezas de P muy inferiores. Debido a la importancia de la riqueza de la hierba en fósforo para la salud del ganado, se ha tratado de enriquecerla en este elemento mediante el aporte de abonos fosfatados. Si el suelo es pobre en este elemento, se obtienen resultados positivos. Es muy frecuente que en algunos años se aumente la riqueza en fósforo del 0,13 al 0,25% por medio de abonados completos. Si el suelo tiene ya una riqueza satisfactoria en P205, el enriquecimiento de la hierba es más difícil, pero entonces se puede proceder eficazmente de dos formas:

* Fraccionando el abono fosfatado: El aporte de invierno se complementa con 30-50 unidades de P205 soluble, en febrero, junto con la primera aplicación de nitrógeno. De esta forma se puede elevar en un 10%, como media, la riqueza en P de la hierba y bajar ventajosamente la relación Ca/P.

* Utilizando para el consumo hierba joven: La riqueza en P de la hierba joven propia para el pastoreo es mucho más elevada que la de la hierba madura propia para segar. La hierba pastada al principio de la campaña contiene 0, 30,4% de fósforo, que desciende a 0,2-0,25 en la época de siega y menos aún en las siegas tardías. Si, además, se tiene en cuenta que la digestibilidad baja también notablemente con el tiempo, se comprende que la alimentación en fósforo sea satisfactoria durante el primer pastoreo, llegando a ser insuficiente en los pastoreos tardíos y cuando los animales reciben el heno. En estos casos convendrá complementarlos con concentrados minerales.

Con los rendimientos, cada vez más elevados, del ganado y la indeterminación de la riqueza de los forrajes en elementos minerales, conviene vigilar de cerca la riqueza en P de la ración y actuar, a la vez, mediante un abonado fosfatado correcto y un complemento mineral que permitirla además resolver, al mismo tiempo, la cuestión de los micro elementos (Cu, Zn, Mg, etc.).

Dedicado a nuestros padres

por el amor incondicional que nos ofrecen.

Agradecimiento

a Dios, por brindarnos la dicha de la salud,

y a nuestros profesores por la motivación que nos dan para ser mejores

 

 

Autor:

Ing. Mariliz Velásquez Ramírez

 


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