ACTIVIDAD HETERÓTROFA TOTAL -...

ACTIVIDAD HETERÓTROFA

TOTALPRÁCTICO N° 5

Abundancia de microrganismos

Determinación de grupos funcionales (fijadores de nitrógeno, celulolíticos,

nitrificadores, amonificadores, etc.)

Actividad microbiana

Heterótrofa total (producción de CO2,

consumo de O2)

Enzimas específicas (nitrogenasa, sacarasa,

ureasa, amilasa)

Objetivos:

Incorporar conocimientos generales sobre las técnicas de análisis para la

actividad heterótrofa total.

Conocer la importancia del monitoreo de la actividad de los

microorganismos edáficos.

Adquirir habilidades y/o destrezas en el análisis de la actividad heterótrofa

total.

Valorar la responsabilidad, interacción, cooperación y respeto para

fomentar una eficiente labor grupal.

INTRODUCCIÓN

Actividad microbiana total

•Evalúa el metabolismo de todos los microorganismos del suelo en su conjunto.

Actividad heterótrofa total

•El metabolismo más importante de los microorganismos es la respiración aeróbica. Los métodos se basan en determinar la respiración del suelo.

Métodos de medición enel laboratorio (respiraciónpotencial) o directamentea campo (in situ).

•Los métodos de medición a campo reflejan de manera más realista la situación analizada pero suelen ser más difíciles de implementar.

Producción de CO2

(practicidad y

simplicidad

metodológica).

Consumo de O2

Producción y medición de CO2 en condiciones de laboratorio

Preparación de muestras

Incubación

Titulación

Cálculos

Producción de CO2 en laboratorio:

Preparación de muestras

INCUBAR 7 DIAS

20 g suelo

BlancoMuestra

300-400 cc 300-400 cc

15 mL NaOH

Reacción química que se produce durante la incubación:

CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O

Procedimiento para medir la producción de CO2 en laboratorio

Preparación de muestras-Materiales:

NaOH 0,2 N

H2O

Pipeta

CubetaFrasco de 300-400 cc

Balanza

Muestra


1) Pesar 20 g

de suelo.

2) Colocar en el frasco.

3) Hidratar: 60% cc (3

ml)


4) Preparar un “blanco”.

5) Colocar NaOH en las

cubetas (15 mL).

6) Colocar las cubetas en los

frascos.


7) Cerrar los frascos

herméticamente.

8) Sellar con papel

parafinado.9) Incubar a 28-30°C (7 días) .

Producción de CO2 en laboratorio: Titulación

La titulación o valoración ácido-base, es una técnica cuantitativa utilizada

para estudiar las reacciones de neutralización.

NaOH + HCl NaCl + H2O

BASE + ÁCIDO SAL + AGUA

REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN

Producción de CO2 en laboratorio: Principio básico de la titulación ácido-base

Bureta con soluciónácida de concentraciónconocida

Erlenmeyerquecontiene lasoluciónbásica aanalizar

Se agrega un reactivoindicador.

Lentamente se agrega el ácido alerlenmeyer con la solución básicaproblema.

Cuando lacantidad de

H+

provenientesdel ácidoiguala a lacantidad deOH-

provenientes

de la base, elindicadorcambia decolor y sealcanza elpunto final.

Producción de CO2 en laboratorio: Titulación

Colocar en erlenmeyer

Agregar 1 ml BaCl2 y

una gota de fenolftaleina

Titular con HCl 0,2 N

CALCULARBlancoMuestra

NaOH

Na2CO3

H2O

NaOH

Na2CO3

H2O


Titulación-Materiales:

Pizeta

Blanco

y muestra

Pinza

Erlenmeyer

Bureta

Vaso

de precipitadoHCl 0,2 N

NaOH 0,2 N

Fenolftaleína

BaCl2 2%


1) Enrasar la bureta con HCl.

2) Extraer cubeta con

pinza del BLANCO.

3) Colocar el NaOH en un Erlenmeyer.


4) Agregar BaCl2 (1mL).

5) Agregar fenolftaleína

(1 gota) .

6) Agitar mientras se

titula.


7) Cambio de color del

indicador.

8) Registrar lectura del blanco(mL de

HCl).


1) NaOH de la muestra.

2) Agregar BaCl2y fenolftaleína.

3) Agitar mientras se titula.

5) Registrar la lectura de la muestra (mL de HCl).

4) Cambio de color

del indicador .

Actividad: titular muestras incubadas.

Cálculo para determinar la cantidad de CO2 por gramo de suelo

(Blanco - Muestra) 4,4 = mg CO2 / 7 días / g de suelo

peso del suelo

mLde HCl 0,2 N gastados para

titular el blanco

mL de HCl 0,2 N gastados para

titular la muestra

Factor de conversiónentre HCl y CO2

HCl = CO2/2

HCl 0,2 N = HCl/5 =CO2/2 x 5

peso molecular del CO2 = 44

Ejemplo:

HCl 0.2 N gastados para titular el blanco: 13,4 mL

HCl 0.2 N gastados para titular la muestra: 7,3 mL

suelo: 20 g

(13.4 – 7.3) 4.4 = 1.34 mg CO2 / 7 d / g de suelo

20

Actividad: Resolver problemas de CO2 en laboratorio

Síntesis para medir CO2 en laboratorio

INCUBAR 7 DIAS

20 g suelo

BlancoMuestra

300-400 cc 300-400 cc

15 ml NaOH

Colocar en erlenmeyer

Agregar 1 ml BaCl2 y

una gota de fenolftaleina

Titular con HCl 0,2 N

CALCULARBlancoMuestra

NaOH

Na2CO3

H2O

NaOH

Na2CO3

H2O

Procedimiento para medir la producción de CO2 a campo

RECIPIENTE HERMÉTICO ENTERRADO (10 CM)

MEDICIÓN CON JERINGA

JERINGA EXTRACTORA DE GASES Y DETECTOR GRADUADO

LECTURA DE CO2

Casos prácticos de análisis microbiano

del suelo Efecto de las prácticas productivas

Factores a considerar:

1) No hay valores óptimos absolutos para todos los sitios en estudio. Usar

testigo de suelo sin disturbar.

2) Valores mayores no significa mejor fertilidad. Procesos balanceados.

3) Índices entre parámetros químicos y biológicos: por ej. Índice de

mineralización de C (CO2/MO).

Situaciones analizadas: Bosque Chaqueño

Tala y sobrepastoreo Testigo

Quema de pastizal Testigo

TestigoDesmonte selectivo

y pasturas

Situaciones analizadas: Agroecosistemas

Monocultivo –labranza

convencional

Ganadería y pasturas

Siembra directa y rotación Testigo: suelo bajo alambrado

Parámetros analizados

• Químicos:

• Materia Orgánica

• pH

• N total

• Nitrato

• Biológicos:

• Respiración

• Grupos Funcionales

• Estructura Poblacional

• Índice de Mineralización de C

Porcentaje (%) de variación con el suelo testigo

0

100

materia orgánica

nitrato

pH

amonificadores

fijadores

celulolíticos

nitrificadores

respiración

testigo desm.-pasturas quema sobrepastoreo

0

100

materia orgánica

nitrato

pH

amonificadores

fijadores

celulolíticos

nitrif icadores

respiración

testigo SD-rotación ganadería lab. convencional

Bosque Chaqueño

Agroecosistemas

* Efecto de cambio de vegetación

* Efecto del sistema de labranza

* Efecto del fuego

Estructura de las comunidades

microbianas

33 31 29 33

27 3138

26

2427

17

24

16 11 816

0%

20%

40%

60%

80%

100%

testigo sobrepastoreo quema desmonte-

pasturas

nitrificadores

celulolíticos

fijadores

amonificadores

36 37

48

34

31

28

30

19

25 16

20

15

4 815

34

0%

20%

40%

60%

80%

100%

testigo lab.convencional SD-rotación ganadería

nitrificadores

celulolíticos

fijadores

amonificadores

Bosque Chaqueño

Agroecosistemas

Indicadores Biológicos: Índice de Mineralización de C (IMC)

Bosque Chaqueño IMC

Testigo 0.96

Tala y sobrepastoreo 2.29

Quema de pastizal 1.17

Desmonte selectivo y

pasturas

0.96

Agroecosistemas IMC

Testigo 1.02

Monocultivo convencional 1.36

Ganadería y pastura 1.18

Siembra directa y rotación 0.93

IMC= 1 balanceado

>1 pierde C

< 1 gana C

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