Caracterización preliminar de la estructura de los ácidos húmicos de un suelo Andisol del departamento del Cauca

Abstract

La caracterización preliminar de la estructura de los ácidos húmicos de un suelo Andisol del departamento del Cauca, pretende continuar con la línea de estudio propuesta por el grupo de investigación de Agroquímica, en sustancias húmicas de suelos Andisoles ubicados en el municipio de Cajibío. El departamento del Cauca, cuyo sustento principal es la agricultura presenta diversidad de suelos y por ende de cultivos, donde la zona rural del municipio de Cajibío se caracteriza por presentar suelos con alto contenido de materia orgánica y acidez muy fuerte que impide un adecuado proceso de mineralización y humificación, afectando notablemente la producción agrícola y el medio ambiente. Además en la mayoría de cultivos utilizan apreciables cargas de agroquímicos que afectan las propiedades normales de estos suelos. Por esto es importante realizar estudios que conduzcan al entendimiento de la evolución y la interacción de la materia orgánica, específicamente los ácidos húmicos, en dichos suelos. Los ácidos húmicos se extrajeron de la materia orgánica humificada (M.O.H), la cual se obtuvo mediante separación granulométrica y densimétrica, a través de una extracción sucesiva, empleando tres soluciones básicas: tetraborato de sodio, pirofosfato de sodio e hidróxido de sodio todas a una concentración 0.1N. La purificación de dichos compuestos orgánicos se realizó utilizando la combinación de varias metodologías como: centrifugación a alta velocidad, tratamiento con ácido clorhídrico-fluorhídrico para romper las uniones con compuestos inorgánicos y diálisis para eliminar la solución de NaOH utilizada en la solubilización de los ácidos húmicos. Posteriormente se liofilizó las muestras con el fin de obtenerlas en estado sólido y así con el uso de diferentes técnicas analíticas como espectroscopía infrarroja, ultravioleta-visible y resonancia magnética nuclear, determinar de forma preliminar su estructura. Para una mayor información sobre la estructura de los ácidos húmicos se realizó una acetilación, una hidrólisis básica y ácida para aislar y analizar mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear, espectroscopía infrarroja y ultravioleta-visible los diferentes productos y cambios obtenidos. Y de esta manera contar con la información necesaria para la caracterización preliminar de la estructura y el comportamiento de los ácidos húmicos en diferentes soluciones o ambientes.

A preliminary characterization of the structure of humic acids from a Andisol soil from the department of Cauca is presented. The intention is to continue the investigation in humic substances from Andisol soils located in the municipality of Cajibio, as proposed by the Agrochemical group of investigation. The department of Cauca, which is mainly agricultural, presents a diversity of soils and therefore of different cultivations. The rural zone of the municipality of Cajibio is characterized by soils with a high content of organic matter, and with high acidity. This impedes an adequate processing of mineralization and humification, which notably affects the agricultural production, as well as the environment. In addition, the majority of farmers use significant quantities of agrochemicals, which affect the properties of these soils. It is of importance to expand our knowledge on these matters, so that we can improve our understanding regarding both the evolution, as well as the interaction of organic matter. This concerns, in particular, the interaction of humic acids within these soils. The humic acids are extracted from humified organic matter (H.O.M) by granulometric and densimetric separation, followed by successive extractions, employing three basic solutions: sodium tetraborate, sodium pirofosfate and sodium hydroxic. All solutions have a concentration of 0.1N. The purification of humic acids will be carried out by combining several methods, like: high speed centrifugation, processing with acid hydrochloric-fluorhydric (to break the interaction with inorganic compounds) and dialysis (for 24-48 hours) employing membranes of cellulose (12000 Daltons) that remove the NaOH utilized for the solubilization of the humic acids. Subsequently, the samples will go through a to freeze dryer process in order to transform the liquid into a solid morphology, which is more suitable for structural analysis, using spectroscopic techniques (IR, UV and NMR). To obtain additional structural information, an acetilization and a basic hydrolysis may be carried out in order to isolate and to analyze the products and to probe the changes obtained by means of NMR, UV and IR spectroscopy. In this manner one obtains some preliminary information regarding molecular structure, a