3) MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO Y LAS SUSTANCIAS HÚMICAS

[Germán Tortosa]

En este apartado se hablará sobre las sustancias húmicas y la materia
orgánica del suelo.

[Carlos Navarro González]

Hola Germán. Yo tengo una duda para preparar la solución extractante
para solubilizar las sustancias húmicas.

En el Método Oficial n.º 4 (Métodos Oficiales de Análisis del
Ministerio de Agricultura), la solución extractante se prepara como
sigue:

Solución extractante de pirofosfato 0,1M - sosa 0,1N, recientemente
preparada. Mezclar 44,5 g de P2O7Na4•10 H2O y 4 g de NaOH, enrasando a
un litro con agua.

En tus apuntes del blog (Aislamiento de las sustancias húmicas) he
leido que...

"En la obtención de sustancias húmicas de materiales muy ricos en
materia orgánica tales como turbas, lignitos, estiércoles y composts,
el valor de p/v generalmente más utilizado ha sido 1/20".

Mis preguntas son dos:

1. ¿p/v qué unidades tiene? Supongo que será mg/l, ¿no?

2. Esa relación (p/v) "nos dice" cuánto hay que echar del sustrato
(turba, compost, etc.) en cuestión (p), y cuánto es el volumen del
agente extractante (v). Pero lo que me gustaría saber es cuánto hay de
agua destilada en esa "v" y cuánto de álcali (como en el Método
Oficial, donde "v" está formada por álcali + agua destilada).

Espero no haberme liado. Muchas gracias de antemano por la atención
prestada.

Carlos Navarro González

[Germán Tortosa]

Hola Carlos.
Vamos por partes.
Como bien has dicho, la relación P/V te da información sobre cuanta
cantidad de sustrato (composts, suelo, turba, etc.) y el volumen del
agente extractante. Las unidades son las mismas que se utilizan en la
densidad, es decir, g/ml ó kg/l. Con un ejemplo lo verás mejor. Si
quieres hacer una extracción 1/20, tienes que poner 1 gramo de suelo y
echarle 20 ml de agua u otro agente extractante.

En cuanto a tu segunda pregunta, el método oficial te dice la
concentración del agente extractante que puedes utilizar: 44,5 g/l de
P2O7Na4•10 H2O y 4 g/l de NaOH. Una vez preparada esa disolución, y
siguiendo con el ejemplo anterior, utilizarías 1 g de suelo y 20 ml de
esa disolución que acabas de preparar.

En relación con los apuntes que puse en su dia en el blog, piensa una
cosa. Utilizar distintas relaciones P/v inplicará obtener unas
disoluciones más concentradas o diluidas (P/V de 1/5 estará más
concentrada que la 1/20). Todo dependerá de lo que quieras conseguir.

Un saludo

On 4 abr, 12:09, Carlos Navarro González

[Carlos Navarro González]

Muchas gracias Germán por la explicación, es muy aclaradora. Ya me
queda claro que no hay que usar el álcali, o la mezlca de álcalis,
puro/s, sino que hay que preparar una disolución de éstos disueltos en
agua, y luego a su vez utilizar 1 g de sustrato (suelo, turba,
compost, etc.) y 20 ml de la disolución anterior (P/V). Hasta aquí
creo (si no me corriges) que lo tengo más o menos claro.

Pero hay cosa que no me queda del todo clara:

La concentración del pirofosfato es 0,1M, y la del NaOH de 0,1N (en el
Método). Bien, mi pregunta es la siguiente: si cambio la concentración
del pirofosfato (por ejemplo, 0,5M) y la del NaOH (0,5N, por decir
algo), ¿entonces ya no podría utilizar 44,5 g/l de pirofosfato y 4 g/l
de sosa?, ¿cómo podría saber cuántos g/l de cada base mezclar para
después enrasar a 1 litro de agua? Te pregunto esto porque quiero
comprender a cabalidad el proceso, es decir, entender los por qué de
estas cuestiones para así no tener que guiarme con recetas como las
que propone el Método.

Lo único que me interesa es aprender a aislar/extraer las sustancias
húmicas, no a caracterizarlas (aunque que me dá el pálpito de que esto
último tiene que ser también interesantísimo). Creo que eres un
afortunado por tener entre tus líneas de investigación estos temas
porque son muy interesantes.

Muchas gracias de nuevo por tu explicación, Germán.

Carlos Navarro González

[Germán Tortosa]

Para responder a tu pregunta creo que tienes que repasar tus apuntes
de química, concretamente la concentración molar. Es este enlace lo
podrás refrescar:
http://es.wikipedia.org/wiki/Concentración
Como verás, la M es concentración molar, es decir, nº de moles por
volumen. Los moles se definen como los gramos divididos por el peso o
masa molecular (un dato que suele venir en el envase del reactivo) de
la fómula química. Por lo tanto, si quieres preparar una disolución
0,5M de pirofosfato de un litro, tendrás que saber la cantidad de esta
sustancia que tienes que pesar, dividirla por el peso molecular y
disolver en un litro y que se ajuste a la concentración que tu
quieras.
M=Nº de moles/V, donde el Nº de moles es gramos/peso molecular y V, el
volumen expresado en litros.

Para el caso del NaOH, en vez de M es N. Con esta sustancia, son
identicas la molaridad y la normalidad.


On 5 abr, 17:10, Carlos Navarro González

[Carlos Navarro González]

Voy a repasar esos conceptos, Germán, que falta me hace. De hecho, aún
tengo los apuntes de esa asignatura de la carrera (se llamaba
Fundamentos Químicos de la Ingeniería), pero tendré que desempolvarlos
primero. Si después sigo teniendo dudas, ya te contaré.

Aparte de esto, sí que tengo una curiosidad: ¿Por qué hay que desecar
en estufa la muestra (turbo, suelo, etc) en el Método Oficial n.º 4
como paso previo para extraer/solubilizar las sustancias húmicas?,
¿cuál es la finalidad de ello?, ¿ello no podría desbaratar la muestra?

Gracias de nuevo por tu respuesta.

Carlos Navarro González

[Germán Tortosa]

Lo del desecar la muestra es por que se utiliza el valor de la
relación P/V teniendo en cuenta que el sustrato que vas a utilizar
está seco. Es decir, si tuvieran un vermicompost con un 50% de humedad
y quisieras hacer una extracción 1:20 no sería 1 gramo y 20ml de
disolvente (eso sería si la muestra estuviese seca) sino 1,5g (1 gramo
de vermicompost y 0,5g de agua ya que la humedad es del 50%).

En principio no haría falta desecarlo, pero desde el punto de vista
analítico siempre se trabaja con respecto a materia seca (todos los
datos y resultados se expresan así)


On 10 abr, 10:46, Carlos Navarro González

[Carlos Navarro González]

Enterado Germán. Muchas gracias, tus explicaciones son muy
aclaradoras.

Ahora me ha surgido una duda con respecto al tiempo de extracción. En
tus apuntes del blog he leido:

"Según el método recomendado por la IHSS para el aislamiento de
sustancias húmicas, 4 horas es tiempo suficiente para solubilizar la
mayor parte de la materia orgánica presente en suelos".

Mi pregunta es la que sigue:

¿Esas 4 horas deben transcurrir en reposo, o por el contrario hay que
aplicar algún tipo de agitación? De ser esto último, ¿la agitación
debe ser lenta o enérgica?

Muchas gracias de antemano por la atención prestada, Gernán.

Carlos Navarro González

[Germán Tortosa]

Piénsalo con un ejemplo. Cuando te echas azúcar al café, lo sueles
agitar con una cucharilla ¿no? Pues con los composts pasa lo mismo. Es
necesario agitar utilizando cualquier sistema que puedas utilizar (más
energética te irá mejor pero hasta cierto punto. El término energético
lo utilizaría yo para darle calor a la disolución y no para una
agitación más violenta.
En cuanto al párrafo que comentas, piensa que un suelo normal como
mucho podrá tener entre un 1-3% de materia orgánica, porcentaje que
con un composts puede llegar a diez veces más. Es posible que te haga
falta agitar durante más tiempo...


On 21 abr, 08:53, Carlos Navarro González

[Carlos Navarro González]

Ya entiendo Germán.

Siguiendo con el tema, sigo teniendo dos dudas:

A) DISOLUCIÓN ALCALINA:

En el Método Oficial n.º 4 se dice que hay que mezclar 44,5 g de
pirofosfato con 4 g de hidróxido de sodio (48,5 g en total), enrasando
a 1 litro con agua.

Mi pregunta es: Si en vez de 2 reactivos uso uno sólo (KOH) (aunque me
salga de lo propuesto por el Método), ¿támbien tendría que mezclar
48,5 g de KOH en 1 litro de agua?, ¿o al cambiar de reactivo estas
proporciones ya no se mantienen?

O preguntado de otra manera: ¿cuál sería en definitiva la cantidad de
reactivo a emplear por cada litro de agua?, ¿esta relación anterior
cambia con el/los tipo/s de agente/s extractante/s a emplear?

Ya sé que después hay que poner 1 g de suelo (por ejemplo) por cada 20
ml de agente extractante, u otra relación según que lo quiera más o
menos concentrado, como me explicaste. Sólo pregunto por la
preparación de la disolución alcalina.

B) Otra duda es la siguiente: Si para una enmienda orgánica peso (con
precisión de 0,1 mg, como propone el Método) 1,5 g de suelo por
ejemplo (sería la cantidad de muestra necesaria según el Método),
agito durante 1 hora y después centrifugo (como propone el Método),
¿por qué hay que repetir esta operación hasta que el líquido de
extracción sea incoloro (como máximo 5 veces)?, ¿cuál es la finalidad
de centrifugar?, ¿esto último (centrifugar) no habría que hacerlo
posteriormente (cuando acidifiquemos hasta pH 1) para separar los
ácidos húmicos (sobrenadante) de la fracción fúlvica (precipita)?

Muchas gracias de nuevo por tu atención, Germán.

Carlos Navarro González

[Germán Tortosa]

A) con utilizar solo KOH tienes de sobra para obtener un extracto
húmico muy cargado de ácidos húmicos, no hace falta que utilices
también el pirofosfato. Dependiendo de la concentración final que
quieras, así tendrás que poner más o menos cantidad de KOH. El peso
molecular es distinto (KOH 56 y NaOH 40), por lo que para prepara una
disolución 1M de KOH tendrás que disolver en agua 56g y para el NaOH,
40. Todo depende de lo que quieras.

On 3 mayo, 15:38, Carlos Navarro González

[Germán Tortosa]

B) Lo de centrifugar varias veces es para asegurarte que separas bien
lo líquido de lo sólido que no has podido disolver. Piensa que es una
técnica analítica y es un poco antigua, por lo que por eso dice de
centrifugar muchas veces. Las centrífugas que hay hoy en día no son
las de antes, son mucho mejores y con un par de vece ya es suficiente

[Germán Tortosa]

A) con utilizar solo KOH tienes de sobra para obtener un extracto
húmico muy cargado de ácidos húmicos, no hace falta que utilices
también el pirofosfato. Dependiendo de la concentración final que
quieras, así tendrás que poner más o menos cantidad de KOH. El peso
molecular es distinto (KOH 56 y NaOH 40), por lo que para prepara una
disolución 1M de KOH tendrás que disolver en agua 56g y para el NaOH,
40. Todo depende de lo que quieras.

On 3 mayo, 15:38, Carlos Navarro González

[Germán Tortosa]

A) El peso molecular es distinto, por lo que cambiará la cantidad que
utilizas. El del KOH es 56, por lo que para preparar una disolución 1M
tendrás que disolver 56 g en un litro. Para el NaOH es 40, por lo que
tendrás que utilizar 40g en un litro para obtener una disolución 1M y
así con todos. Todo dependerá de la concentración que quieres
finalmente. Mira a ver que cantidad de pirofosfato y KOH quieres y
ajustala. Sinceramente, con KOH ya tienes suficiente pH alcalino para
extraer todo lo húmico sin problemas.

B) Piensa que el método que comentas es analítico y no para la
preparación de esos extractos. Es lógico que centrifugues varias veces
para eliminar todo el residuo sólido que esté flotando. Piensa también
que son métodos un poco obsoletos y que con las centrífugas que hay
hoy en dia no debes tener mucho problema con eso. A lo sumo,
centrifugarás un par de veces y ya está.

On 3 mayo, 15:38, Carlos Navarro González

[Carlos Navarro González]

Hola Germán, por fin encuentro un rato para poder plantearte mi duda;
mejor dicho, para saber si he hecho bien el siguiente cálculo:

(A) Si para preparar una disolución alcalina decido emplear sólo KOH
0,5M, ¿tendré que disolver 28,05 g (soluto) en 1 L de agua
(disolvente)? Este resultado lo he hecho de la siguiente manera:

- Aplicando la fórmula que me explicaste en anteriores post:

Molaridad = (g de soluto / PM del soluto) / V del disolvente = 0,5M

- Despejando x (g de soluto) tengo que:

x = 0,5M x 56,1 = 28,05 g de soluto (KOH)

- Es decir, tendría que disolver 28,05 g de KOH en 1 L de agua. ¿Sería
así?, ¿lo he hecho bien?

(B) Otra pregunta sería la siguiente:

Con los cálculos que he hecho en "A" no puedo jugar a que la
disolución sea más concentrada (echando más soluto) o menos (echando
menos soluto), es decir, si quiero utilizar KOH 0,5M siempre tendré
que disolver 28,05 g de KOH en 1 L de agua, ¿no? En cambio, en el
siguiente paso (relación P/V), sí que puedo jugar a hacerla más
concentrada o menos, es decir, que si quisiera podría emplear una
relación 1:5 (1 g de vermicompost / 5 mL de la disolución alcalina
preparada anteriormente) para que ésta nueva disolución sea más
concentrada, o bien una relación 1:20 (1 de de vermicompost / 20 mL de
la disolución alcalina preparada anteriormente) para que sea menos
concentrada; ¿estaría en lo cierto? Es decir, en "A" (preparación de
una disolución alcalina) no se puede variar la cantidad de soluto para
hacer más o menos concentrada la disolución (empleando siempre KOH
0,5M), pero en la relación P/V en cambio sí que podría hacerla más o
menos concentrada, añadiendo más o menos vermicompost a la disolución
alcalina preparada en "A", ¿no?

Un afectuoso saludo Germán, y gracias por tu atención.

Carlos Navarro González

[Carlos Navarro González]

Hola Germán, me alegro que se te haya dado bien lo de la tesis.
Enhorabuena.

¿Hice bien los cálculos del anterior post?, ¿es correcto lo que dije?

Un afectuoso saludo.

Carlos Navarro González

[Germán Tortosa]

Hola Carlos.
En principio, en A están bien los cálculos.
En B, cuando utilizas una relación de extracción 1/5 obtendrás una
materia orgánica más concentrada que si la utilizas en 1/20, por la
sencilla razón de que para la misma cantidad de compost, utilizas
menos volumen de agente extractante.
Ten cuidado y no te confundas con las concentraciones. A ti lo que te
interesa es obtener más materia orgánica por litro, por lo que a la
concentración de 0.5M de KOH, la que mejor te viene es la 1/5

On 10 jun, 14:50, Carlos Navarro González

[Vega]

Hola Carlos,

Que tal?. Has realizado al final la extracción de la materia
orgánica?. Yo también quierorealizar una pruebecilla a ver que tal y
me surgen unas dudas, que quisiera plantearlas en el foro.

El tema de la élaboración del extractante lo voy hacer como tú, con
KOH 0.5M, y luego voy a utilizar la relación p/v 1:5. Hasta aquí todo
mas o menos claro.
Las dudas me surgen en el procedimiento, por lo que he leído en
anteriores post le comentabas a Germán la "agitación". Yo he pensado
en mantener la dilución en agitación por medio de un compresor de aire
que compré para elaborar té de compost, sería una agitación por
burbujeo, creeis que esto puede funcionar, o como lo has hecho tú.

Has regulado el ph final con algún reactivo o lo has dejado tal cual
para luego rebajarlo un poco al diluirlo en agua.

Luego el tiempo de agitación, cuanto lo has mantenido en agitación?

Ya es por curiosidad, donde tienes pensado elaborar la extracción, es
algo fabricado por tí o has comprado algún aparato. Podrías subir
alguna foto de todo esto y también me gustaría echarle un vistazo a tu
explotación de vermicompostaje, ´¿por qué de donde eres?, seguramente
me pille lejos para verla in situ e intercambiar opiniones e
inquietudes.

Un saludo





On 16 mayo, 17:58, Carlos Navarro González

[Carlos Navarro González]

Holas Vega. Lo que yo he hecho en el laboratorio es lo que propone en
el Método Oficial n.º 4, que es lo que estuve hablando con Germán. Lo
de utilizar KOH 0,5M y P/V 1/5 tengo mis dudas, las que le plantearé a
Germán en el siguiente post. Si deseas producir un abono líquido, yo
me inclinaría por los caldos aeróbicos de los que te hablé, que
permiten reducir determinadas enfermedades criptogámicas, y además hay
mucha información al respecto. Para producir enmiendas húmicas
líquidas no es llegar y preparar una disolución y ya está, aunque es
una parte importante del trabajo (requiere también inóculo microbiano
y en algún momento del proceso pozo de frío), y no hay muchas
información al respecto dado que hay aspectos legales de protección
(patentes). Por otra parte, en base a vermicompost, nunca se llegará a
obtener una enmienda húmica líquida como la obtenida en base a
Leonardita.

El sistema de aireación mediante difusores circulares de membrana de
finas burbujas es sólo para los hidorcultivos microbianos aeróbicos.
Para la solubilización de sustancias húmicas no sirven pues su función
no es otra que aportar oxígeno a la microbiota, y para la remoción de
sustancias húmicas no se requiere aporte extra de oxígeno, sino más
bien una agitación constante, como nos explicó Germán.

Sé que el pH se regula (presumiblemente con ácido fosfórico), pero no
te lo puedo confirmar dado que como te he dicho hay aspectos legales
de protección en España (patentes).

Tén en cuentra que para elaborar un determinado tipo de producto (el
que sea), siempre habrá una máquina comercial para ello (mucho mejor
que las que nos podamos hacer nosotros de forma casera); lo que se
necesita conocer a cabalidad es el proceso en sí, no las máquinas (eso
ya lo hacen otros por nosotros con tecnología y software ad hoc).

Yo soy de Albacete, pero ahora estoy en Valencia hasta mediados de
agosto.

[Carlos Navarro González]

Hola Germán.

Tengo 3 dudas.

1) Si utilizara la relación de extracción 1/5 (g de vermicompost/mL de
agente extractante), efectivamente se obtendría un producto más
concentrado que con la 1/20, como me explicaste, pero como en estos
materiales es de esperar una elevada solubilización de materia
orgánica que sature la disolución (antes de que se extraiga toda la
materia orgánica que el disolvente es capaz), sería como desaprovechar
el potencial que la disolución alcalina nos ofrece, dado que aún se le
podría extraer más materia orgánica al vermicompost (utilizando la
1/20), pero que no le extraemos porque no se lo permitimos (al
utilizar la 1/5) ¿Estaría en lo cierto? No sé si me he explicado bien.
¿Qué sería mejor entonces, la 1/5 o la 1/20 (suponiendo que interese
obtener un abono líquido muy concentrado)?

2) ¿Y en cuanto al KOH, la concetración 1M todavía es más concetrada
que la 0,5M? Por lo tanto, ¿sería mejor la concetración 1M para
preparar una disolución alcalina cuyo objeto fuera una alta
solubilización de sustancias húmicas?

3) Por último, me gustaría saber si me podrías indicar algún
procedimiento para conocer la viscosidad de un fluido. En concreto,
cómo podría determinar la viscosidad de, por ejemplo, una disolución
alcalina hecha con agua y KOH 0,5M, así como por vermicompost (P/V =
1/5).

Es todo. Espero que puedas ayudarme con estas dudas. Un afectuoso
saludo.

Carlos Navarro González

[Carlos Navarro González]

¿Hello?