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Problemas de Qumica Agrcola (Optativa 1erciclo) Curso 2009-2010

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PROBLEMAS DE ANLISIS DE SUELOS

1. Se realiz un anlisis del nitrgeno de un suelo mediante una mineralizacin Kjeldahl, con0.100 g de suelo seco al aire, 0.50 g de mezcla catalizadora y 5.0 mL de H2SO4 concentrado.Tras 4 horas de digestin a 450C se llev a 50 mL con agua destilada. En ese extracto se

determin el N mediante colorimetra y se obtuvo un resultado de 8.0 mg N/L. Calcular laconcentracin de N en el suelo, expresando el resultado en % de suelo seco.

Solucin: 0.40%

2. Se realiz una extraccin del P asimilable de un suelo mediante el mtodo Olsen. Se tomaron1.00 g de suelo y se aadieron 20 mL de disolucin extractora. Al cabo de media hora se filtr elextracto obtenido. Se tomaron 5.0 mL de ese extracto filtrado y se aadieron 5.0 mL de reactivocolorimtrico, llegando a un volumen final de 10 mL. La concentracin de P en esos 10 mL fuede 0.50 mg P/L. Calcular la concentracin de P en ppm (mg/kg suelo) y en mg P2O5/100 g desuelo.

Soluciones: a) 20 mg kg-1 ; b) 4.58 mg P2O5/100 g de suelo

3. Tras la extraccin de 5.0 g de suelo con NH4Ac 1M se obtuvieron 100 mL de extracto. Setomaron 5 mL de dicho extracto y se diluyeron a 25 mL con NH4Ac 1M. Se tom una alicuotade esos 25 mL, se midi en el espectrofotmetro de absorcin atmica y se obtuvo unaconcentracin de K igual a 8.0 mg K/L. Qu concentracin de K asimilable tiene el suelo,expresada en mg/kg suelo y en mg K2O/100 g de suelo? Si la densidad del suelo es de 1.5 g/mLy considerando una profundidad radicular de 50 cm, calcular los kg/Ha de K de cambio que hayen ese suelo (1 Ha = 10.000 m

2).

Soluciones: a) 800 mg K kg -1 ; b) 96.4 mg K2O/100 g de suelo; c) 6000 kg K/Ha

4. Se agita un gramo de suelo con 20 mL de disolucin extractante. Despus de filtrar, se toman 5mL del extracto y se llevan a 50 mL con agua y el reactivo correspondiente. Si se obtiene unaconcentracin de 3,5 ppm de P en esta ltima solucin. cul ser la concentracin de P en elsuelo expresada en ppm de P y en mg de P2O5 por 100 g de suelo?

Soluciones: a) 700 mg P Kg-1; b) 160,3 mg P2O5/100 g de suelo

5. Se agitan 10 g de suelo con 50 mL de una disolucin extractante. Se filtra y se toman 5 mL delextracto recogido con el que se determina B por colorimetra segn la tabla expresada en mL:Tubo Patrn B

(1 ppm)

Disolucin

Extractora

Extracto Reactivo Agua Absorbancia

1 0 7.5 5 0.0002 5 7.5 0.120

3 5 7.5 0.1504 5 7.5 0.000

5 5 7.5 0.030

Cul es la concentracin de B en el suelo en g g-1

?.

Solucin: 5 g g-1

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PRCTICAS DE QUMICA AGRCOLA. Diagnstico de la fertilidad de suelos

Anlisis n: Practicas Qumica Agrcola Localizacin:

Fecha de entrada: Datos adicionales.

Cultivo: Lechuga Densidad aparente: 1,4 g cm-3 1 Ha = 10.000 m2

Sistema de riego: Regado extensivo Profundidad: 20 cm

Anlisis de caracterizacin Repr.grfica muy bajo bajo normal alto muy alto

Textura del suelo: pH

arena (%): 60 Materia Orgnica

Granulometra limo (%): 25 Carbonatos

arcilla (%): 15 Caliza activa

Determinaciones Mtodo Resultado C.E.

pH pasta sat. 5,0 Fsforo (P)

Materia Orgnica (%) oxidacin 0,5 Calcio (Ca)

Caliza total (%) calcmetro 0,0 Magnesio (Mg)

C.E. (dS m-1) ext. sat. 0,7 Potasio (K)

Fsforo (P2O5)(mgKg-1) Olsen 20 Boro (B)

Potasio (mg100 g-1) AcNH4 10 N total

Calcio (KgHa-1) AcNH4 2060 Relacin C/N

Magnesio (KgHa-1) AcNH4 208 R.A.S.

Boro (mgL-1) Agua cal. 1,3 P.S.I.

Determinaciones especiales Salinidad Mtodo Resultado

C.I.C. (cmol+Kg

-1) AcNa Cloruros (meqL

-1) extracto saturacin

Nitrgeno total (%) Kjeldahl 0,07 Sulfatos (meqL-1

) extracto saturacin

Caliza activa (%) Drouineau Magnesio (meqL-1


Relacin C/N Sodio (meqL-1) extracto saturacin

Calcio (meqL-1


Potasio (meqL-1


R.A.S.

P.S.I. (%)

NO3-(meq L


Diagnstico, enmiendas y recomendaciones de abonado

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Cultivo:Tomate Densidad aparente: 1,4 g cm-3 1 Ha = 10.000 m2

Sistema de riego: Goteo (regadio intensivo) Profundidad: 20 cm




Granulometra limo (%): 40 Carbonatos






C.E. (dS m-1

) ext. sat. 2,8 Potasio (K)

Fsforo (P2O5)(mgKg-1

) Olsen 2 Boro (B)

Potasio (mg100 g-1

) AcNH4 10 N total

Calcio (KgHa-1

) AcNH4 12000 Relacin C/N

Magnesio (KgHa-1

) AcNH4 2400 R.A.S.

Boro (mgL-1

) Agua cal. 0,2 P.S.I.


C.I.C. (cmol+Kg

-1) AcNa 30 Cloruros (meqL


Nitrgeno total (%) Kjeldahl 0,08 Sulfatos (meqL-1


Caliza activa (%) Drouineau 8,9 Magnesio (meqL-1


Relacin C/N Sodio (meqL-1


Calcio (meqL-1


Potasio (meqL- 1


R.A.S.

P.S.I. (%)

NO3-(meq L

- 1) extracto saturacin


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PRCTICAS DE QUMICA AGRCOLA. Diagnstico de la fertilidad de suelos



Cultivo: Juda Densidad aparente: 1,4 g cm-3

1 Ha = 10.000 m2

Sistema de riego: Regado intensivo Profundidad: 20 cm




Granulometr limo (%): 20 Carbonatos






C.E. (dS m-1

) ext. sat. 1,7 Potasio (K)

Fsforo (P2O5)(mgKg-1

) Olsen 32 Boro (B)

Potasio (mg100 g

-1

) AcNH4 38 N totalCalcio (KgHa

-1) AcNH4 11100 Relacin C/N

Magnesio (KgHa-1) AcNH4 1029 R.A.S.

Boro (mgL-1) Agua cal. 1 P.S.I.


C.I.C. (cmol+Kg-1) AcNa Cloruros (meqL-1) extracto saturacin

Nitrgeno total (%) Kjeldahl 0,2 Sulfatos (meqL-1) extracto saturacin

Caliza activa (%) Drouineau 12 Magnesio (meqL-1


Relacin C/N Sodio (meqL-1) extracto saturacin

Calcio (meqL-1) extracto saturacin

Potasio (meqL-1


R.A.S.

P.S.I. (%)

NO3-(meq L



8.

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ANLISIS DE SUELO

Anlisis n Localizacin:

Fecha de entrada:

Cultivo: Densidad aparente: 1,5 gcm-3

Sistema de riego: Profundidad: 50 cm

Anlisis de caracterizacin Represent. grfica muy bajo bajo normal alto muy alto


% Arena 64 Materia orgnica

Granulometra % Limo 23 Carbonatos

% Arcilla 13 Caliza activa



Materia orgnica (%) oxidacin 4,6 Potasio (K)

Caliza total (%) calcmetro 0,0 Clcio (Ca)

C.E. (mS/cm) extr. sat. 0,54 Magnesio (Mg)

Fsforo (ppm) Olsen 25 Boro (B)

Potasio (mg/100 g) AcNH4 13 N total

Calcio (Kg/Ha) AcNH4 520 Relacin C/NMagnesio (Kg/Ha) AcNH4 599 R.A.S.

Sodio (mg/100 g) AcNH4 1,04 P.S.I.

Boro (ppm) Agua caliente 0,25

Determinaciones especiales

C.I.C. (me/100 g) AcNa Salinidad Mtodo Resultado

Nitrgeno total (%) Kjeldahl 0,11 Nitratos (me/l) ext.saturacin 1,33

Caliza activa (%) Drouneau - Fosfatos(ppm) " 0,39

Relacin C/N Sodio (me/l) " 1,08

Fe (mg/Kg) Lindsay Norvell 19,7 Potasio (me/l) " 0,53

Mn (mg/Kg) Lindsay Norvell 2,1 Calcio (me/l) " 1,17

Cu (mg/Kg) Lindsay Norvell Magnesio (me/l) " 0,59

Zn (mg/Kg) Lindsay Norvell 0,6 R.A.S. 1,1

P.S.I. (%) 0,4


Melocotonero

Regado intensivo

9.

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Textura. Tringulo de texturas

pH. Necesidades de encalado. Intervalos de pH deseables para distintos cultivos

Necesidades medias de caliza para elevar el pH de los suelos cidosCaliza fina (1) necesaria en Tm/ha para pasar de

Tipos de suelos pH 4.5 a 5.5 pH 5.5 a 6.5ArenosoFranco-ArenosoFrancoFranco-limosoFranco-arcillosoOrgnico

0.71.11.82.73.47.4

0.91.62.33.24.58.5

(1) Expresado en carbonato clcico finamente pulverizado

Equivalencias entre diferentes enmiendas calizas

Materia EquivalenciaCaCO3 = 100

Composicin media kg. materia queequivale a 1 Tm deCaCO3

DolomitaCaliza comercialCal vivaCal apagadaEscorias

95-10085-100150-175120-13550-70

52% de CaCO3 y 42% de MgCO386-95% CaCO385% de CaO65% de CaO45% de CaO; 6% MgO

1055-9251175-1000665-570835-7402000-1430

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Intervalos de pH deseables para distintos cultivos

Cultivo Intervalo pH Cultivo Intervalo pHCebadaMaz

AvenaCentenoTrigo

AlfalfaColzaSojaVeza

6.5-8.05.5-7.55.0-7.55.0-7.05.5-7.56.2-7.85.5-7.26.0-7.05.2-7.0

EsprragoEspinacasLechuga

ApioCebollaRemolachaTomateJudiasMelocotonero

6.2-7.76.2-7.66.2-7.66.1-7.46.1-7.46.0-7.65.4-6.65.6-7.05.2-6.7

Materia orgnica, Nitrgeno y Relacin C/N

Conductividad elctrica (C.E.)

Suelos salinos y sus efectos sobre los cultivos

Clase de salinidad CE ( dS m- 25C) EfectosNo salinos

Ligeramente salinosMedianamente salinosFuertemente salinosExtremadamente salinos

0-2

2-44-88-1616

Ninguno

Rendimientos restringidos en cultivos sensiblesRendimientos restringidos en la mayor parte de los cultivosRendimientos satisfactorios slo en cultivos tolerantes

Muy pocos cultivos dan rendimiento satisfactorio

Salinidad. Niveles mximos tolerables por los cultivos estudiados sin incidencia en losrendimientos valores orientativos CE (extracto de saturacin de suelo)

Cultivo CE (dS m- 25C) Cultivo CE (dS m- 25C)JudiaTomatePepino

Lechuga

1.02.71.5

1.3

PimientoFresaMeln

1.51.02.0

Nitrgeno total (%) Mtodo Kjeldahl Relacin C/N< 0.050.06-0.100.11-0.20

0.21-0.40> 0.41

Muy bajoBajoNormal

AltoMuy Alto

< 1010-1212-15

> 15

BajaNormal

Alta

Muy Alta

Caliza total (% CaCO3)

Muy bajo Bajo Medio Alto Muy Alto0-5 5-10 10-20 20-40 > 40

Caliza Activa (Valoracin con oxalato) (% CaCO3)

Bajo Medio Alto0-6 6-9 > 9

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Elementos asimilables

Fsforo (Mtodo Olsen) (mg kg- de suelo)Muy bajo Bajo Normal Alto Muy alto

SecanoArenosoFranco

ArcillosoRegado extensivo

ArenosoFranco

ArcillosoRegado intensivo

ArenosoFranco

Arcilloso

0-40-60-8

0-60-80-10

0-80-10

0-12

5-87-129-16

7-129-1611-20

9-1611-20

13-24

9-1213-1817-24

13-1817-2421-30

17-2421-30

25-36

13-2019-3025-40

19-3025-4031-50

25-4031-50

37-60

21-3231-4841-64

31-4841-6451-80

41-6451-80

61-96Potasio asimilable (mg/100 g de suelo) (extraido con acetato amnico)Secano

ArenosoFranco

ArcillosoRegado extensivo

ArenosoFranco

ArcillosoRegado intensivo

Arenoso

FrancoArcilloso

0-60-80-10

0-80-100-12

0-10

0-120-14

6-128-1610-20

8-1610-2012-24

10-20

12-2414-28

12-1816-2420-30

16-2420-3024-36

20-30

24-3628-42

18-3024-4030-50

24-4030-5036-60

30-50

36-6042-70

30-4840-6450-80

40-6450-8060-96

50-80

60-9670-112

Calcio asimilable (mg/100 g de suelo) (extraido con acetato amnico)0-7 7-200 200-280 280-400 > 400

Magnesio asimilable (mg/100 g de suelo) (extraido con acetato amnico)0-7 7-18 18-30 30-48 > 48

Tolerancia mxima de los cultivos al boro (mg/L) en la disolucin del suelo (extractode saturacin)

Cultivo Boro Cultivo BoroJudia

PimientoPepinoTomate

0.75-1.00

1.00-2.001.00-2.000.50-2.00

Fresa

LechugaMelnRosal

0.75-1.00

2.00-4.002.00-4.001.00-1.50

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PROBLEMAS DE PREPARACIN Y APLICACIN DE FERTILIZANTES

1. Si la riqueza de un fertilizante que contiene fosfato dipotsicofuera del 80% cul sera su

composicin?

Solucin: 0-33-43

2. Cul sera la composicin de un fertilizante fabricado mezclando 3000 kg de K2HPO4 (80% deriqueza), 3000 kg de Urea ((NH2)2CO) (de un 90% de riqueza) y 4000 kg de un material inerte?

Solucin: 12,6-9,8-13

3. Se requiere preparar 100 Toneladas de un fertilizante 12-12-12 a partir de nitrato potsico (80% deriqueza), fosfato monoamnico (70% de riqueza) y nitrato amnico (60% de pureza). Qu cantidades decada uno de estos productos deber de utilizar.

Solucin: 32,2 Tm de nitrato potsico (80% de pureza), 27,7 Tm de fosfato monoamnico (70% deriqueza), 28,9 Tm de nitrato amnico (60% de riqueza), 11,2 Tm de un material inerte

4. En un anlisis de suelo se determin, entre otros parmetros, el contenido en m.o. oxidable, queresult ser de un 0,80%.a) Tomando como valor de referencia ptimo para las condiciones de cultivo, un 2,5% de m.o.,determinar la cantidad (kg/Ha) de m.o. necesaria para alcanzar un nivel ptimo de la misma. Consideraruna densidad aparente del suelo de 1,25 g/mL

y una profundidad de la capa arable de 20 cm.

b) Determinar la cantidad (kg/Ha) de enmienda orgnica (se dispone de estircol vacuno con un 20% dem.o. oxidable) que habr que aadir al suelo para alcanzar un nivel adecuado de m.o.

Soluciones: a) 42.500 kg/Ha b) 212.500 kg/Ha

5. A partir de los resultados de los anlisis de suelo correspondientes al problema de diagnstico 1,determinar las cantidades de m.o. (estircol con un 25% de m.o. oxidable), urea (44% de N) y Sulfato depotasio (50% de K2O) que deberan aplicarse al suelo para alcanzar los niveles de referencia ptimos dem.o., N y K.

Soluciones: a) m.o. = 224.000 kg/Ha; Urea = 2.545 kg/Ha y Sulfato de potasio = 675 kg/Ha

Pa N: 14, 0:16, C: 12, K: 39. 1, P: 3 1. 0

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PROBLEMAS DE ANLISIS DE PLANTA Y EXPORTACIONES

1. Se realiz una extraccin de savia utilizando 10 g de tallos de girasol, obtenindose 5 mL de savia; 2

mL de savia se llevaron a un volumen final de 20 mL para medir la concentracin de P, que dio un valor

de 25 mg/L. Calcular la concentracin de P en la savia sin diluir, expresando el resultado en mg/L y en

mg/g tallo.

Soluciones: 250 mg/L; 0,125 mg/g

2. Se toman 0,10 g de hoja de pimiento seca y se mineralizaron en medio sulfrico y en caliente

(digestin Kjeldahl), enrasndose a un volumen final de 50 mL. En esta disolucin se determina NH4+,

obtenindose como resultado 3,9 mM. Calcular la concentracin de N en hoja, expresndole en mg/L, %

(p/p) en materia seca y % de materia fresca, si el porcentaje de humedad de la hoja es del 80%.

Soluciones: 54,6 mg/L; 2,73%; 0,546%

3. Una muestra de 50 g de hoja fresca de pimiento se seca en la estufa durante 48 horas a 70C,

obtenindose un peso de hoja seca de 7,5 g. De este material seco se toman 0,25 g y se mineralizan por

va seca, enrasando a un volumen final de 25 mL. La concentracin de Ca medida mediante

espectrofotometra de absorcin atmica es de 235 mg/L. Calcular:

a) porcentaje de humedad de la hoja de pimiento

b) concentracin de Ca en % de materia seca

c) concentracin de Ca en mg/kg de materia frescad) hacer un diagnstico del estado nutricional de la planta respecto al Ca y al N (utilizando los

resultados del problema anterior) teniendo en cuenta los ndices de referencia siguientes:

NIVELES DE REFERENCIA EN PLANTA PARA EL CULTIVO DE PIMIENTO(N, P, K, Ca y Mg expresados en %; Fe, Mn, Cu, B y Zn expresados en ppm)

Excesivo Alto Normal Bajo Muy bajoNitrgenoFsforoPotasioCalcioMagnesioManganesoHierroCobreBoroZinc

> 6,0> 0,8> 6,0> 5,0> 2,5> 500> 500> 50> 80> 100

5,1 6,00,7 0,85,6 6,04,1 5,01,8 2,5

201 500201 50021 5061 8061 100

4,50,3 0,74,5 5,52,0 4,01,0 1,790 20080 20010 2020 6025 -60

3,0 3,90,2 0,23,5 4,50,5 1,90,5 0,941 8961 805 1013 1915 - 24

< 3,0< 0,2< 3,5< 0,5< 0,5< 40< 60< 4

< 13< 15

Soluciones: 85%; 2,35%; 3.525 mg/kg

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4. S el contenido de N en un suelo agrcola tras la cosecha de un cultivo de cebada baj desde un 0,16%

de N hasta un 0,13%,

a) Qu cantidad de N puede considerarse exportada por cada planta si la densidad de plantacin fue

de cuatro plantas por metro cuadrado?. Considerar una densidad del suelo de 1,25 g/mL y una

profundidad radicular de 20 cm.

b) Qu cantidad (kg/Ha) de abono nitrogenado, con un 37,5% de N habra que aadir para reponer el

N exportado por el cultivo?

Soluciones: a) 18,75 g/planta b) 2.000 kg/Ha

5. Se ha realizado un cultivo de plantas de tomate con una densidad de plantacin de 20.000 plantas/Ha.En el momento del muestreo, la concentracin de K en planta es 3,4% (en materia seca), el peso medio

de cada planta 1,8 kg/planta (peso fresco) y el % de humedad en planta es 90. Se pide calcular la

exportacin de K realizada por el cultivo

a) en g de K por planta

b) en kg K por Ha

Soluciones: 6,12 g/planta; 122,4 kg/Ha

6. Se ha llevado a cabo un ciclo de cultivo de una planta cuya profundidad radicular es de 50 cm, sobre

un suelo cuya densidad es de 1,20 g/cm3. Los anlisis de N, P y K antes del cultivo y despus de la

cosecha fueron (en mg/100g):

N P K

Antes del cultivo

Despus de la cosecha

190

115

6,82

2,31

96,0

48,0

a) Calcular las exportaciones de N, P y K en kg/Ha

b) Estimar el consumo de N, P y K por planta (en g de elemento/planta) si suponemos una densidad de

plantacin de 2 plantas/m2.

c) Determinar la cantidad de fertilizantes que debemos aadir (en kg/Ha) para reponer las cantidades

exportadas si se dispone de los siguientes fertilizantes: Urea (44% de N), Superfosfato (16% de P2O5),

Sulfato de potasio (47% de K2O).

Soluciones: a) N = 4.500 kg/Ha; P = 270,6 kg/Ha y K = 2880 kg/Ha.

b) 225 g N/planta; 13,5 g P/planta y 144 g K/planta

c) Urea = 10.227 kg/Ha; Superfosfato = 3874 kg/Ha y Sulfato de potasio = 7.385 kg/Ha

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