Hilaris Leyva Gómez
Yamilé Batista Yero
Dayami Laguna Avila
Luritza Peña Molina
hilaris@ult.edu.cu

El presente trabajo tiene el objetivo de orientar a los estudiantes en la caracterización de los fenómenos y procesos químicos, que se ponen de manifiesto en los ecosistemas agropecuarios en las unidades de producción, utilizando los conocimientos adquiridos en la asignatura y teniendo en cuenta los diferentes métodos de análisis químico cuantitativo en las muestra de las entidades, donde realizan la práctica laboral. Como principales resultados los estudiantes desde los primeros años se vinculan a las unidades de producción y contribuyen a la transformación en el modo de accionar en las mismas, se perfecciona la relación con la asignatura principal integradora del año y con los campos de acción.

PALABRAS CLAVES

Práctica Laboral investigativa, unidades de producción

INTRODUCCIÓN

Ante la necesidad alimentaria y por la crisis internacional que vive el mundo, es vital el desarrollo agropecuario del país, por lo que el Ministerio de Educación Superior está enfrascado en la formación de un Ingeniero Agrónomo de perfil amplio, preparado para resolver los problemas agronómicos presentes en las unidades básicas de producción.

A partir de la implementación del Plan de Estudios C, para la carrera de Agronomía, la formación práctica fue conceptualizada en los niveles propedéutico, preprofesional y profesional, a través de la integración de la docencia investigación-producción, en los programas de estudio de las disciplinas de los campos de acción y del ejercicio de la profesión. Así en el primer nivel (primero y segundo año) los objetivos de la práctica laboral eran introducir a los estudiantes en el campo de la agronomía e identificarlos con las actividades propias del perfil agronómico. (MES, Programa de Disciplina Química, 1998)

Es a partir de la puesta en práctica del plan D que se incluye para las asignaturas básicas las prácticas laborales-investigativas. Pero este tipo de actividad sigue siendo rectorada por las asignaturas principales integradoras en cada año. Se trata de ubicar a los estudiantes desde los primeros años de estudio de cual es el objeto de su profesión, lo que constituye una motivación para desarrollarle el amor por la carrera.

El trabajo tiene el objetivo de orientar a los estudiantes en la caracterización de los fenómenos y procesos químicos, que se ponen de manifiesto en los ecosistemas agropecuarios en las unidades de producción, utilizando los conocimientos adquiridos en la asignatura y teniendo en cuenta los diferentes métodos de análisis químico cuantitativo en las muestra de las entidades donde realizan la práctica laboral.

DESARROLLO

La disciplina Química para el ingeniero agrónomo tiene como objeto de estudio las sustancias presentes en el agroecosistema y sus transformaciones y su esencia es la relación en la composición, estructura, propiedades y funciones de las sustancias en el agroecosistema.

La misma corresponde al ciclo básico de la carrera de ingeniería agrónoma, cuyo objetivo es que el estudiante al apropiarse de los contenidos que resultan imprescindibles para la comprensión del objeto de trabajo del profesional, contribuya a la formación científica general y humanística, en especial a la solución de problemas del medio ambiente y de la biotecnología, acordes con los requerimientos de la época de la revolución científica-técnica que se plasma como objetivos en el modelo del profesional. (MES, Programa de Disiciplina Química, 2006).

La asignatura Química Inorgánica y Analítica forma parte de la disciplina Química, en el plan de estudio es una disciplina básica de la profesión y la formación general, tiene la misión de propiciar la adquisición y consolidación de habilidades y hábitos de autoaprendizaje en el futuro profesional de la rama agrícola. (López, 2007).

Coincidiendo con lo planteado por Medina (2004), aun cuando en el perfeccionamiento de la enseñanza de la Química para la carrera de Agronomía han existido logros en el diseño e instrumentación de los programas de las asignaturas, no se ha logrado de forma eficiente que los contenidos de los programas respondan esencialmente a las necesidades del profesional; ni que los profesores que los imparten estén plenamente conscientes de que la Química es herramienta para la comprensión y argumentación científica, en el estudio del objeto de trabajo del profesional y no fin último de estudio en sí misma.

Se hace necesario introducir profundos cambios en la formación de los profesionales de ciencias agropecuarias para que estén en condiciones y sean capaces de enfrentar los nuevos desafíos, para lograr un proceso sustentable y competente. Por tal motivo se requiere formar profesionales que no sean dependientes y consumidores de conocimientos, sino creativos, innovadores en la búsqueda de soluciones a los problemas que se presentan en los agroecosistemas; que desde los primeros años ejecuten con sus propias manos las tareas y actividades agropecuarias: que diagnostiquen problemas; que identifiquen recursos y oportunidades; que tomen decisiones y apliquen soluciones.

El estudiante en el proceso de formación debe adquirir un sistema de habilidades para ser un profesional competente en el plano técnico. Incluye el aprendizaje de destrezas que le permitan hacer con sus manos las operaciones agrícolas y otros trabajos y adquirir la capacidad para establecer relaciones entre las diversas y en ocasiones múltiples variables que intervienen en los proceso de producción y desarrollo agrícola, y que lo capaciten para entender la generalmente compleja realidad de los fenómenos de la agricultura.

Es significativo destacar el Sistema de habilidades de la asignatura Química General y Analítica para el Ingeniero Agrónomo, porque ellas se convertirán en herramientas imprescindibles para su futuro modo de actuar.

Sistema de Habilidades

Aplicar los principios básicos de los métodos de análisis químico cuantitativo en muestras naturales y realizar los cálculos correspondientes como resultados de la experimentación agrícola.

Ejecutar procedimientos de laboratorio para la comprobación de conocimientos teóricos adquiridos y determinación cuantitativa en sistemas naturales, de especies químicas de interés.

Para caracterizar las unidades de la agricultura urbana tienen que observar, identificar, comparar, describir, interpretar, calcular, determinar, generalizar, aplicar, analizar. Se orientara cada una de las actividades a desarrollar con la guía de para la ejecución de las Práctica Laboral e investigativa.

El alumno para construir los contenidos de la asignatura debe primeramente realizar la observación y/o experimentación con el objeto (sistemas químicos y métodos analíticos de interés agropecuario, de donde pueden surgir situaciones problémicas; luego aplica los conocimientos y habilidades que posee, determina los rasgos esenciales que caracterizan el objeto, para así determinar el método analítico a utilizar.

Posteriormente, estas generalizaciones son aplicables a la solución de problemas teóricos y experimentales, donde analiza el problema y según las condiciones del mismo selecciona las vías, procedimientos, condiciones de trabajo, necesarios para resolverlo, luego ejecuta la solución del problema y termina haciendo una valoración de los resultados (si son lógicos o no, posibles causas de error) y de las vías y métodos utilizados (su rapidez, exactitud, precisión, entre otros), luego informan resultados a las unidades de producción y realizan recomendaciones en los casos necesarios.

Teniendo en cuenta todo lo anterior es que se desarrolla la Práctica Laboral e investigativa la misma está concebida para desarrollarlas en las unidades de agricultura urbana (organóponicos) y laboratorios docentes.

A continuación se ejemplifican dos de las guías para el desarrollo de la Práctica Laboral Investigativa.

Guía N 0 1

Titulo: Los Elementos de Interés Agrícola.

Tema N0 1. Elementos químicos de interés Agrícola. Métodos gravimétricos

Situación Problémica: ¿Qué necesidad tienen los cultivos de interés económico de los macro y micro elementos para su normal desarrollo?

Introducción:

Los elementos químicos y el crecimiento de las plantas en la tierra se han encontrado 92 elementos químicos y alrededor de 60 de ellos forman parte de las plantas, pero se ha demostrado que sólo 20 de ellos son esenciales para el crecimiento y desarrollo normal de las plantas. A 9 de ellos se les conoce como macronutrientes porque se encuentran en cantidades mayores de 0.05 % en peso seco y son: el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, potasio, azufre, calcio y magnesio. A los 11 elementos químicos que se encuentran en cantidades menores al 0.05% en peso seco y que son necesarios para el crecimiento y el desarrollo normal de las plantas se les conoce como micronutrientes o elementos traza y son: el hierro, boro, manganeso, cobre, molibdeno, cloro y zinc, cobalto, sodio y otros que están en grandes proporciones en los suelos aluminio y silicio.

El carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno provienen del aire y del agua, y los otros 12 elementos químicos esenciales los obtienen del suelo plantas como iones disueltos en el agua (provienen de la roca madre de la formación del suelo).

El carbono, el hidrógeno y el oxígeno forman parte de la estructura de las moléculas de importancia biológica como los lípidos, los carbohidratos, las proteínas y los ácidos nucleicos. El nitrógeno forma parte de la estructura de las proteínas, los ácidos nucleicos y la clorofila. El fósforo es un componente de los ácidos nucleicos, los fosfolípidos (esenciales para la membrana celular) y de las moléculas de transferencia de energía como el ATP (adenosin trifosfato o trifosfato de adenosina)

El calcio tiene una función estructural fundamental como componente de la lámina media (capa cementante entre las paredes celulares de las células vegetales adyacentes). También se considera que el calcio participa en otras actividades fisiológicas de las plantas como la modificación de la permeabilidad de las membranas. El magnesio es parte fundamental de la estructura de la molécula de la clorofila y el azufre forma parte de la estructura de algunos aminoácidos y vitaminas.

El potasio lo utilizan las plantas en forma de ión (K+) para el mantenimiento de la turgencia de las células mediante el fenómeno de la ósmosis. La presencia del ión potasio en el citoplasma hace que la célula tenga una mayor concentración de solutos que las células circundantes. También el potasio participa en la apertura y cierre de los estomas.

El cloro en forma de ión (Cl1-) es esencial para el proceso de la fotosíntesis y también participa en el mantenimiento de la turgencia de las células.

El boro interviene en proceso del transporte de los carbohidratos a través de la membrana celular y en el aprovechamiento del calcio.

Objetivo: Caracterizar los elementos de interés agrícola y sus compuestos inorgánicos, teniendo en cuenta su ubicación en la tabla periódica, propiedades químicas y físicas que permite las interacciones con la naturaleza.

Lugar donde se desarrolla:

Biblioteca universitaria

Forma de Evaluar

Oral.

Horas: 2h

Acciones

Estudiar el contenido de los elementos de interés agrícola:

Hacer una búsqueda en la pag. Web de Química.

Hacer una búsqueda de cada de elementos y sus compuestos más usados o más comunes de aplicación en la agricultura, utilizando la bibliografía orientada.

Orientaciones:

Cada estudiante con anterioridad debe haber seleccionado el cultivo y el organóponico donde va desarrollar el trabajo durante en el Transcurso de la práctica Laboral en la asignatura de Práctica Agrícola I, del cultivo usted va a desarrollar cada una de las acciones en la práctica laboral.

El trabajo es individual.

La autopreparación:

Para ampliar los conocimientos sobre los elementos de interés agrícola, debe hacer búsquedas en la literatura orientada.

Confecciona una tabla que le permite resumir todos datos de los 20 elementos.

De cada uno:

1- Debe ubicarlo en grupo y período.

2- Estado natural, fuentes de naturales

3- Fórmula del catión o anión, del óxido, carácter de sus óxidos (ácidos o básicos).

4- Relacionar sus propiedades químicas y físicas.

5- ¿Cómo son asimilables por las plantas?

6- Número de oxidación más probable.

7- Ecuación química de la reacción química de reconocimiento.

8- Mencione alguno de sus compuestos más usados.

9- Importancia agrícola.

10- Del cultivo que le corresponde en la asignatura Principal Integradora del año Práctica Agrícola I.

¿Qué elementos de interés agrícola necesita su cultivo para desarrollarse en el organopónico, en que funciones fisiológica participan?

Para su presentación en el seminario se puede auxiliar de pancartas o cualquier otro medio de enseñanza, que la sea posible.

Bibliografía

Fernando Gurídi. Manual Química Inorgánica y analítica

Blanco Prieto: Química Inorgánica.

Kleinberg: Química Inorgánica.

Babor: Química General

Wallace: Las deficiencias minerales en las plantas.

Devlin: Fisiología Vegetal.

Pequeño Pérez: Agroquimica.

Yagodin: Agroquímica.

Guenko Guenkov, otro libro del autor Consuelo Huerres Pérez. Libros de Horticultura, material que venden en los estanquillos Universidad para Todos, LOS VEGETALES EN LA NUTRICIÓN HUMANA, es un material que lo puedes usar para vida cotidiana.

Guía N 0 2 de la Práctica Laboral e Investigativa

Titulo: Determinar el % de humedad de una muestra (sustrato del cantero).

Tema N0 1. Elementos químicos de interés Agrícola. Métodos gravimétricos

Situación Problémica:

Manejo inadecuado del riego en las Unidades de Producción

Introducción:

En el análisis gravimétrico, el componente que se va a determinar se separa de los otros componentes de la muestra en forma de una fase pura, que puede ser el componente mismo o un compuesto de composición conocida y definida; del peso de este ultimo, la masa del componente buscado.

El componente que se va a separar de la muestra es el agua hidroscópica o humedad mediante la evaporación en una estufa de 100 - 110 oC durante 24 - 72 horas.

El contenido de agua higroscópica, o humedad no es constante para un mismo cuerpo, dependiendo de un estado de equilibrio con la humedad del ambiente y de modo especial de la porosidad de cada uno de los cuerpos que acompaña.

Cuerpos que aparentemente pueden parecer exentos de humedad higroscópica, como las sustancias cristalinas , el vidrio y el platino , no están privados de ella en su superficie sino se conservan en aparatos adecuados (los cuales contienen ácido sulfúrico concentrado , cloruro de calcio anhidro , anhídrido fosfórico y otros) y que se llaman “ desecadores “.

Por lo anteriormente indicado se ve la necesidad de que en muchos productos naturales o artificiales sometidos al análisis se debe determinar su contenido de humedad. Por razones obvias, la pesada, en análisis cuantitativo, de recipientes vacíos o conteniendo los cuerpos a pesar, esta subordinada a las condiciones de sequedad de ellos.

Para asegurarse de que la humedad se ha eliminado completamente debe tenerse concordancia en una serie de pesada, o como se suele decir, mantenerla en la estufa “hasta masa constante “.

Objetivo: Determinar el % de humedad de una muestra natural por gravimetría por volatilización de la unidad de producción.

Lugar donde se desarrolla: Organopónico donde esta ubicado y Laboratorio de química.

Forma de Evaluar: Desarrollando la actividad práctica y con la entrega de informe en soporte digital.

Horas: 3h

Acciones.

Realizar un estudio del contenido:

- Hacer una búsqueda en la pag. Web de Riego, en el material titulado

- Hacer una búsqueda de cada de elementos que pueden determinarse por este método y aplicaciones de compuestos donde se encuentren presente.

Orientaciones:

Cada estudiante con anterioridad debe tener seleccionado el cultivo y el organóponico donde va desarrollar el trabajo durante el Transcurso de la práctica Laboral en la asignatura de Práctica Agrícola, de ese cultivo es que usted va a desarrollar cada una de las acciones.

Bibliografía.

Sitio FTP//Biblioteca digital// otros documentos//ciencias naturales//Química//Química Inorgánica y Analítica //

F. Guridi y col. (1985). Manual de Química Inorgánica y Analítico.

Pequeño Pérez, J. Agroquímica. Tomo 2.

Pag. Web de la asignatura Riego y Drenaje.

Orientación para el desarrollo de la actividad práctica en el laboratorio.

Utensilios y equipos a utilizar

- balanza analítica

- 1 pesa filtro

- 1 pinza para pesa filtro

- desecadora

Método de muestreo:

La toma de la muestra en el organopónico donde estas ubicado, aplicando el método de la Bandera Inglesa.

Orden de realización de la actividad práctica en el laboratorio.

1- Preparación de la muesta, triturar con mortero una porción de la muestra para masar.

2- Secar en la estufa a 105 o C un pesa filtro con tapa de vidrio, se deja enfriar en una desecadora y se pesa en balanza analítica hasta la cuarta cifra decimal.

3- Pese alrededor de 5,0000 g de la muestra de suelo ; en balanza analítica

4- Ponga el pesa filtro con su contenido en una estufa a 105 –110 o C.

5- Coloque la tapa de canto sobre la boca del pesa filtro para permitir la salida del vapor de agua y calentar durante una hora.

6- Tape el pesa filtro e introdúzcalo con el auxilio de una pinza de pesa filtro en una desecadora para enfriarlo hasta temperatura ambiente.

7- Ante de pesar afloje la tapa para que se iguale la presión.

8- Mantenga tapado el pesa filtro mientras dure la pesada.

9- Después de pesar, destape y coloque en la estufa, calentando como antes durante media hora.

10- Enfrié, peso y repita el calentamiento si es necesario hasta que en peso sea constante.

11-Realice el cálculo correspondiente determinando el % Humedad de la muestra.

Confeccione el informe de la práctica laboral e investigativa, Introducción, desarrollo y conclusiones.

Enviar el informe al profesor por correo electrónico o usando la plataforma Moodle. Proponga la recomendación a la Unidad de producción, sí es necesario.

CONCLUSIONES

 La ubicación de estudiantes en unidades de producción para el desarrollo de la práctica laboral investigativa, en la disciplina de Química, contribuye a la contextualización de los contenidos recibidos y al desarrollo de habilidades profesionales desde el primer año de la carrera.

 Se perfecciona la vinculación con la asignatura Principal Integradora del año, lo que permite dar una acertada respuesta al diagnostico de los problemas que se ponen de manifiesto en los ecosistemas agropecuarios.

BIBLIOGRAFÍA

1. BORROTO LEAL, OMELIO. La integración de la Docencia la investigación y la Producción Agropecuaria, área estratégica para la colaboración internacional. La Habana, 2006.

2. GURÍDI,F.Manual de Química Inorgánica y Analítica.

3. LÓPEZ FLEITES, R. et all. Modelo profesional y plan de estudio del ingeniero agronomo.2007

4. MEDINA MESA,M. Educación Agrícola Superior: la urgencia del cambio. México.2003.

5. MES. Plan de Estudio D. Carrera de Agronomía. Departamento Metodológico. Educación Superior, 2006.

6. MES. Programa de la disciplina de Química. Plan de Estudio (D).La Habana, 2006.

7. MES. Programa de la disciplina de Química. Plan de Estudio “C Perfeccionado”.La Habana, 1998.

8. SILVESTRE ORAMAS, MARGARITA / JOSÉ ZILBERSTEIN. Cómo hacer más eficiente el aprendizaje. México: Ed. CEIDE, 2000.