Las pruebas de fluoruro son fundamentales en la agricultura para garantizar la calidad del suelo y del agua.
Este artĆculo cubre los mĆ©todos para medir los niveles de fluoruro en el agua, la comparaciĆ³n de varios medidores de fluoruro mĆ”s populares y explora la importancia de monitorear y mitigar el exceso de fluoruro en el suelo y el agua de riego para proteger la salud de las plantas y optimizar el rendimiento de los cultivos.
CĆ³mo utilizar un medidor de fluoruro: guĆa paso a paso
Existen varias soluciones para la mediciĆ³n de fluoruro en el mercado, desde medidores de bolsillo compactos hasta cromatĆ³grafos de gases avanzados de grado de laboratorio, con precios que van desde aproximadamente USD $70 a mĆ”s de USD $50,000.
Para los profesionales que no son de laboratorio, la mediciĆ³n de fluoruro se puede realizar mediante el mĆ©todo colorimĆ©trico (donde se requiere un fotĆ³metro y reactivos para cada prueba) o mediante el mĆ©todo potenciomĆ©trico (electrodo selectivo de iones, ISE).
MĆ©todo colorimĆ©trico: FotĆ³metro de fluoruro de rango bajo Hanna HI97729
PotenciomƩtrico: HORIBA LAQUAtwin F-11
Analizaremos mĆ”s de cerca el medidor de fluoruro Horiba, una incorporaciĆ³n relativamente nueva al mercado en 2024.
El Horiba LAQUAtwin F-11 es un medidor de fluoruro de bolsillo que utiliza un electrodo selectivo de iones para medir concentraciones de fluoruro soluble de hasta 990.0 ppm.
A diferencia de los mƩtodos colorimƩtricos, no requiere reactivos.
Sin embargo, necesita una calibraciĆ³n diaria utilizando las soluciones de calibraciĆ³n de 1 ppm y 10 ppm proporcionadas.
Una vez calibrado, el LAQUAtwin F-11 proporciona una lectura de concentraciĆ³n de fluoruro casi instantĆ”nea tan pronto como se coloca una muestra en el sensor.
CĆ³mo medir el fluoruro con LAQUAtwin F-11:
1. Calibre su medidor en dos puntos (1 ppm y 10 ppm)
2. Aplique la muestra al sensor (0,3 ml es suficiente) o sumerja el medidor directamente en el agua.
3. Espere a que la lectura se estabilice; una carita feliz aparecerƔ en la pantalla una vez que estƩ lista.
4. Enjuague el sensor con agua corriente para limpiarlo despuƩs de cada uso.
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ĀæCuĆ”l es el nivel normal de flĆŗor en el agua de riego?
El fluoruro se encuentra de forma natural en las aguas subterrĆ”neas y en el agua dulce debido a la disoluciĆ³n de minerales ricos en fluoruro presentes en el suelo.
Algunas actividades industriales (industria de la cerĆ”mica y del carbĆ³n) tambiĆ©n pueden contribuir a la apariciĆ³n de niveles elevados de fluoruro en las aguas subterrĆ”neas.
La concentraciĆ³n de fluoruro presente en el agua dulce depende de la ubicaciĆ³n geogrĆ”fica y de la fuente, y suele oscilar entre 0,01 ppm y 100 ppm. 1
Para el agua potable, las concentraciones recomendadas (a menudo aƱadidas por los municipios) son inferiores a 0.70 ppm, y los estudios sugieren que se aplica un lĆmite similar al agua de riego. 2
Si la concentraciĆ³n de flĆŗor es elevada, puede utilizar los siguientes mĆ©todos de purificaciĆ³n:
Ā·Ā Ā Ā Ā Ā Ā Ćsmosis inversa
Ā·Ā Ā Ā Ā Ā Ā DesionizaciĆ³n
Ā·Ā Ā Ā Ā Ā Ā FiltraciĆ³n a travĆ©s de carbĆ³n activado (puede reducir los niveles de flĆŗor pero no lo elimina por completo).
Fluoruro en el suelo
Los niveles de flĆŗor del suelo estĆ”n influenciados en gran medida por su composiciĆ³n.
El rango normal de flĆŗor total en suelo seco estĆ” entre 150 y 400 mg/kg.Ā 3 Ā
Los suelos arenosos en climas hĆŗmedos tienden a tener las concentraciones mĆ”s bajas de flĆŗor, mientras que los suelos arcillosos pesados āāpueden alcanzar niveles tan altos como 1000 mg/kg. 4
Incluso en suelos con altas concentraciones de flĆŗor, la mayor parte del flĆŗor no estĆ” disponible para las plantas. Esto se debe a que la mayor parte del flĆŗor en el suelo es insoluble debido a fuertes enlaces iĆ³nicos con elementos como el calcio, formando compuestos estables como el fluoruro de calcio (CaFā).
Un pH bajo tambiĆ©n puede aumentar la solubilidad del fluoruro en la soluciĆ³n del suelo, lo que a su vez aumenta el potencial de absorciĆ³n de fluoruro a travĆ©s de las raĆces de las plantas. 5
Fluoruro en fertilizantes
Ciertos fertilizantes, como los fertilizantes fosfatados, pueden contener cantidades significativas de flĆŗor porque estĆ”n hechos de roca fosfĆ³rica, que naturalmente contiene mucho flĆŗor.Ā 6
A continuaciĆ³n se muestran algunos ejemplos de concentraciones de flĆŗor en fertilizantes:
Cuando se aplican fertilizantes fosfatados al suelo, el fluoruro de estos fertilizantes tiende a unirse con los minerales arcillosos y los Ć³xidos, lo que lo hace menos disponible para la absorciĆ³n de las plantas.
El uso a largo plazo de fertilizantes fosfatados puede provocar una acumulaciĆ³n de fluoruro en el suelo con el tiempo.
Toxicidad y limitaciones del flĆŗor en la agricultura
En la agricultura, el flĆŗor se clasifica como una sal indeseable, similar al sodio.
El exceso de flĆŗor puede ser tĆ³xico para las plantas y su toxicidad afecta a varios procesos, entre ellos:
Ā·Ā Ā Ā Ā Ā Ā Ā GerminaciĆ³n,
Ā·Ā Ā Ā Ā Ā Ā Ā Crecimiento de las plantas y rendimiento de los cultivos
Ā·Ā Ā Ā Ā Ā Ā Ā FunciĆ³n oxidativa y respiratoria
Ā·Ā Ā Ā Ā Ā Ā Ā ReproducciĆ³n
Ā·Ā Ā Ā Ā Ā Ā Ā Metabolismo de aminoĆ”cidos y proteĆnas,
Ā·Ā Ā Ā Ā Ā Ā Ā FotosĆntesis y producciĆ³n de clorofila 7
El control regular de los niveles de flĆŗor en el agua de riego es fundamental para mantener la salud y la productividad de los cultivos.
Los estudios demuestran que la exposiciĆ³n prolongada al flĆŗor soluble en el agua (mĆ”s de 1,5 ppm) puede tener efectos perjudiciales para las plantas. 8Ā
MitigaciĆ³n de los efectos del flĆŗor
AnĆ”lisis de agua de riego y soluciĆ³n de suelo
Controle periĆ³dicamente los niveles de flĆŗor para abordar cualquier aumento repentino antes de ver efectos perjudiciales en sus plantas.
Lavado de suelos
El lavado de suelos es una tĆ©cnica potencial de remediaciĆ³n para suelos contaminados con flĆŗor. 9
AplicaciĆ³n de nitroprusiato de sodio
El nitroprusiato de sodio (SNP) es una sal soluble en agua que puede ayudar a las plantas a tolerar la salinidad y la contaminaciĆ³n por flĆŗor.
Mantenimiento del pH del suelo
El fluoruro no es soluble a un pH superior a 6: asegĆŗrese de mantener el pH de la soluciĆ³n del suelo o del medio por encima de este nivel para evitar la mayorĆa de los problemas de toxicidad por fluoruro. 10
Tratamiento del suelo con sustancias neutralizantes como cal, marga y carbĆ³n (Se demostrĆ³ que el encalado era el mĆ”s eficaz y el carbĆ³n el menos eficaz).
La forma mĆ”s fĆ”cil de garantizar que su planta no absorba flĆŗor es mantener intacto el pH del suelo; sin embargo, esto puede no ser posible si su cultivo crece en un entorno con un pH mĆ”s bajo (por ejemplo, los arĆ”ndanos).
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Referencias:
Aoun et al "The Fluoride Debate: The Pros and Cons of Fluoridation", Preventive Nutrition Food Science, 2018
University of Massachusets Amherst
Bhat et al, "Assessment of Fluoride Concentration of Soil and Vegetables in Vicinity of Zinc Smelter, Debari, Udaipur, Rajasthan", Journal of Clinical Diagnostic and Research, 2015
Fuge and Andrews, 1988
Anshumali, 2014
Ramteke et al, "Study of fluoride content in some commercial phosphate fertilizers", Journal of Fluorine Chemistry, 2018
Garrec et al, 1981
Sharma et al "Fluoride toxicity triggered oxidative stress and the activation of antioxidative defence responses inĀ Spirodela polyrhiza", Plant Interact,Ā 2019.
Moon et al "Soil washing of fluorine contaminated soil using various washing solutions".Ā Bulletin of environmental contamination and toxicology, 2015.
University of Massachusetts Amherst