INFORME DE LABORATORIO - DETERMINACIÓN DE pH EN MUESTRAS DE SUELO

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Informe De Laboratorio

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

CONTAMINACIÓN Y CONTROL DE SUELOS

TEMA:

“INFORME - DETERMINACIÓN DE PH EN MUESTRAS DE SUELO”

Elaborado por:

DAYANA KEYLA HERRERA MAMANI ANYELIT AKEMY COSSI CRUZ

Docente:

Dr. HEBERT HERNAN SOTO GONZALES

VI CICLO

FECHA DE ENTREGA: 07 de Febrero de 2023

ILO - PERÚ

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1. INTRODUCCIÓN 4

2. OBJETIVOS 4

3. CONCEPTOS BÁSICOS 4

3.1. pH 4

4. MATERIALES 5

4.1. Instrumentos 5

4.2. Reactivos 6

4.3. Equipos 7

5. METODOLOGÍA 7

5.1. Ubicación 7

5.2. Toma de muestra 8

5.2.1. M1 Chacra de Don Hugo 8

5.2.2. M2 Parque San Marcos 8

5.2.3. M3 Grifo Pampa Inalámbrica 9

5.2.4. M4 Pampa inalámbrica – D. U 9

5.3. Calibración del equipo 9

5.4. Determinación del pH de las muestras 11

6. RESULTADOS 15

6.1. Lectura de pH Grupo 01 15

6.1.1 Lectura del potenciómetro Estable 15

6.4.1 Lectura del potenciómetro Estable 17 6.5. Cálculos 18 6.6. Gráficos 19

7. ANÁLISIS 19

7.1. Análisis para Muestras G-1 19

8. CONCLUSIONES 20

9. CUESTIONARIO 21

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RESUMEN

En la presente práctica de determinación de PH, se observó el uso y funcionamiento del Potencimetro de mesa es un instrumento a prueba de agua que es utilizado para medir los diversos parámetros del agua tales como el pH, la conductividad, la salinidad, el oxígeno disuelto y la temperatura.

Para la respectiva medición del pH se sustrajo 4 muestras de suelo de diferentes zonas de la Provincia de Ilo, Pasándolas a tamizar cada una de las muestras de acuerdo a la metodología de determinación de PH en muestras de suelo. De acuerdo a los resultados obtenidos podremos definir que tipo de suelo es si es ligeramente básico,neutro o ácido.

Esta medida es utilizada por la química para evaluar la acidez o alcalinidad de una

sustancia por lo general en su estado líquido (también se puede utilizar para gases). Se entiende por acidez la capacidad de una sustancia para aportar a una disolución acuosa de iones de hidrógeno, hidrogeniones (H*) al medio. La alcalinidad o base aporta hidroxilo OH al medio.Por lo tanto, el pH mide la concentración de iones de hidrógeno de una sustancia, En 1909, el químico danés Sorensen definió el potencial hidrógeno (pH) como el logaritmo negativo de la concentración molar (más exactamente de la actividad molar) de los iones hidrógeno.

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1. INTRODUCCIÓN

El pH del suelo aporta una información de suma importancia en diversos ámbitos de la edafología.

Uno de los más importantes deriva del hecho de que las plantas tan solo pueden absorber los minerales disueltos en el agua, mientras que la variación del pH modifica el grado de solubilidad de los minerales.

El grado de acidez o alcalinidad del suelo, expresado en términos del pH, es una determinación fácil de hacer. Esta propiedad influye notoriamente en la disponibilidad de nutrientes para las plantas, en el crecimiento de las raíces, la descomposición de la materia orgánica, y otras propiedades

químicas, así como es reflejo de los procesos de formación que ocurren en el suelo.

El pH del suelo influye en la absorción de nutrientes y crecimiento de las plantas de dos maneras : a) a través del efecto directo del ión hidronio (H+ ); b) indirectamente por su influencia sobre la asimilación de los nutrientes y la presencia de iones o compuestos tóxicos . Aunque en valores extremos de pH puede demostrarse el efecto tóxico directo de los iones H+ , muchas plantas pueden tolerar grandes concentraciones de este ión ( pH entre 4 y 9 ), de esta manera el aspecto más

importante del pH del suelo radica en la influencia del mismo sobre la solubilidad, disponibilidad y toxicidad de los elementos. Varios elementos esenciales para las plantas, tienden a ser asimilables cuando el pH aumenta desde 5 hasta 7.5 u 8, por ejemplo, el fierro (Fe), manganeso (Mn) y zinc (Zn).

En tanto que otros elementos son asimilados por las plantas en intervalos de pH más alcalinos como el molibdeno (Mo). En valores de pH menores de 5.5, elementos como el aluminio (Al), fierro (Fe) y manganeso (Mn) son solubles casi siempre en cantidad suficiente para ser tóxico para muchas plantas.

A valores muy alcalinos de pH el ión HCO3 1- esta presente en cantidades suficientes para impedir la asimilación de algunos nutrientes por las plantas. Estos pocos ejemplos muestran la causa de que esta propiedad química del suelo tenga gran importancia en el diagnóstico de los problemas de fertilidad del suelo. Sin embargo, el pH es una característica importante en la solubilidad de compuestos tóxicos que tienen contacto con el suelo, así como la solubilidad de los mismos, los cuales pueden contaminar otras áreas de suelo al ser arrastrados por el agua durante las lluvias o lixiviarse a los mantos friáticos

2. OBJETIVOS

Determinar el pH ( potencial de hidrógeno) en diferentes muestras de suelo e inferir el efecto de éste en derrames de sustancias orgánicas e inorgánicas en contacto con el suelo.

3. CONCEPTOS BÁSICOS 3.1. pH

El pH se mide en una escala de 0 a 14. En esta escala, un valor pH de 7 es neutro, lo que significa que la sustancia o solución no es ácida ni alcalina. Un valor pH de menos de 7 significa que es más

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4. MATERIALES 4.1. Instrumentos

MATERIALES Y INSTRUMENTOS

Vasos de precipitados de 500 ml Agitador de vidrio Piseta con agua destilada

Se emplea para procesos de precipitación, para calentar o agitar

líquidos,preparar disoluciones, etc

Necesario para preparar mezclas y realizar homogeneizaciones

El agua destilada es aquella sustancia compuesta por H2O sometida a un proceso de destilación en el que se eliminan las impurezas e

iones del agua de origen

Papel para secar el electrodo Espátulas Tamizador

Utilizado como herramienta para el secado de diferentes instrumentos

Las espátulas son utensilios portátiles de laboratorio diseñadas para romper, raspas,

recoger y transferir productos químicos sólidos,en polvo etc a

matraces o frascos de almacenamiento u otros contenedores, como platos de

pesaje.

El tamizado es un método físico para separar mezclas

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4 Vasos precipitados de 50 ml Probeta graduada de 50 ml

Muestra de suelo

Empleado para procesos de precipitación, para calentar o agitar

líquidos,preparar disoluciones, etc

Permite medir un determinado volumen.

El suelo es la capa superficial de la corteza terrestre biológicamente activa, funciona como asiento para la vida vegetal y animal proporcionando

oxígeno y agua

4.2. Reactivos

Solución reguladora de pH 10 Solución reguladora de pH 7

Solución reguladora de pH 4

Una de las soluciones tampón más utilizadas, es extremadamente

estable y representa el punto intermedio en el rango alcalino de la

escala de pH

Es aquella en la que el pH permanece relativamente constante cuando se le agregan

pequeñas cantidades de un ácido o una base fuerte

Es extremadamente estable y representa el punto intermedio en el

rango ácido de la escala de pH

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4.3. Equipos

Potenciómetro Balanza granataria Estufa

Es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir

el pH de una disolución.

Mide pequeñas masas, para tener rango menor del gramo

de

error, además de dar 4 decimales como resultado y

tener exactitud en los resultados

Se utiliza para secar y esterilizar recipientes de vidrio

y metal en el laboratorio.

5. METODOLOGÍA 5.1 Ubicación

Ilustración 01: Ubicación Satelital de la muestra 01 y Muestra 02, Fuente: Google Earth

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Ilustración 02: Ubicación Satelital de la muestra 03 y Muestra 04, Fuente: Google Earth

5.2 Toma de muestra

Para la toma de muestra es necesario la guía de muestreo para toma de muestras de suelo

(En el marco del decreto Supremo N°002-2013-MINAM, estándares De Calidad Ambiental (ECA) para Suelo)

5.2.1. M1 Chacra de Don Hugo

Espacio agrícola familiar que funcionan como sistemas integrales para la producción de diversos rubros

.

Ilustración 3: Toma de muestra M1, Fuente: Elaboración Propia

5.2.2. M2 Parque San Marcos

Es un espacio natural o seminatural situado en el interior de una ciudad y se utiliza como espacio verde recreacional de los ciudadanos.

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Ilustración 04: Toma de muestra 02, Fuente: Elaboración Propia

5.2.3. M3 Grifo Pampa Inalámbrica

Establecimiento de Venta al Público de Combustibles, dedicado a la comercialización de combustibles a través de surtidores y/o dispensadores, exclusivamente

5.2.4. M4 Pampa inalámbrica – D. U

El 70% del suelo de la plataforma baja e intermedia,es suelo sustrato rocoso.El 80% del suelo del sector de la pampa inalámbrica, es suelo compactado con yeso y sal.

5.3. Calibración del equipo

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a. Encender el potenciómetro, ajustar la temperatura del instrumento a la temperatura a que está la solución reguladora (pH 7, 4 ó 10)

Figura 01: Proceso para la calibración del electrodo, Fuente: Elaboración Propia

b. Enjuagar el electrodo con agua destilada

Figura 02: Proceso de limpieza del electrodo, Fuente: Elaboración Propia

c. Secar el electrodo con papel

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Figura 03: Proceso de secado del electrodo, Fuente: Elaboración Propia

Nota: Este procedimiento se repetirá hasta que el potenciómetro esté calibrado realizar con las soluciones reguladoras empleadas como son la de pH 4 7 y 10

5. 4. Determinación del pH de las muestras

a. Secar las muestras en la estufa

b. Realizar el tamizado con malla 2 mm

Figura 04: Proceso de Tamizado, Fuente: Elaboración Propia

c. Pesar 20 g de suelo seco

 M1 Chacra de Don Hugo

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Figura 05: Proceso de pesado de la muestra 01, Fuente: Elaboración Propia

 M2 Parque San Marcos

 M3 Grifo Pampa Inalámbrica

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 M4 Pampa inalámbrica – D. U

d. Transferimos las 4 muestras pesadas a los vasos de 50 ml

Figura 09: Proceso de transferencia de muestras, Fuente: Elaboración Propia

e. Adicionar 40 ml de agua destilada a cada uno de los vasos

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Figura 10: 40 ml de Agua, Fuente: Elaboración Propia

f. Agitar continuamente por 5 minutos

Figura 11: Proceso de agitación de manera manual, Fuente: Elaboración Propia

g. Dejar reposar por 15 minutos

Figura 12: Proceso de reposo, Fuente: Elaboración Propia

h. Leer el pH en el potenciómetro para cada una de las 4 muestras

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Figura 13: Lectura de pH de las muestras correspondientes, Fuente: Elaboración Propia

GRUPO 02

N° MUESTRA PH

M1 Chacra de Don Hugo 8.015

M2 Parque San Marcos 8.000

M3 Grifo Pampa Inalámbrica 7.300

M4 Pampa. I – D. U 8.066

6. RESULTADOS

6.1. Lectura de pH Grupo 01

6.1.1 Lectura del potenciómetro estable

Tabla 1. REGISTRO DE LA LECTURA DE PH EN EL GRUPO 01

GRUPO 01

N° MUESTRA PH

M1 CC-DET 6.994

M2 CC-ACT 5.088

M3 CAR-WASH 7.191

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M4 HUERTA 7.693

Tipo de pH

 M1 Neutro y los efectos tóxicos de los elementos son mínimos.

 M2 Fuertemente Ácido suele ir acompañado de deficiencia de Ca, K, Mg, N, P, S, MO exceso de Cu, Fe, Mn, Zn, Co y la actividad bacteriana en el suelo es escasa.

 M3 Neutro y los efectos tóxicos de los elementos son mínimos

 M4 Medianamente básico y por lo general hay carbonato cálcico en el suelo.

6.2. Lectura de pH grupo 02

6.2.1. Lectura del potenciómetro estable

GRUPO 02

N° MUESTRA PH

M1 Chacra de Don Hugo 8.015

M2 Parque San Marcos 8.000

M3 Grifo Pampa Inalámbrica 7.300

M4 Pampa. I – D. U 8.066

Tipo de pH

 M1 Ligeramente básico y disminuye la disponibilidad de P y Bo, además de una deficiencia creciente de Cu, Fe, Mn, Zn. Co. Aparece la clorosis férrica.

 M2 Ligeramente básico y disminuye la disponibilidad de P y Bo, además de una deficiencia creciente de Cu, Fe, Mn, Zn. Co. Aparece la clorosis férrica

 M3 Neutro y los efectos tóxicos de los elementos son mínimos.

 M4 Ligeramente básico y disminuye la disponibilidad de P y Bo, además de una deficiencia creciente de Cu, Fe, Mn, Zn. Co. Aparece la clorosis férrica.

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GRUPO 03

N° MUESTRA PH

M1 Botadero 8.400

M2 Playa 7.919

M3 Rio Osmore 8.220

M4 PTAR 8.500

Tipo de pH

 M1 Ligeramente básico, disminuye la disponibilidad de P y Bo, además de una deficiencia creciente de Cu, Fe, Mn, Zn. Co. Aparece la clorosis férrica.

 M2 Ligeramente básico,disminuye la disponibilidad de P y Bo, además de una deficiencia creciente de Cu, Fe, Mn, Zn. Co. Aparece la clorosis férrica.

 M3 Ligeramente básico,disminuye la disponibilidad de P y Bo, además de una deficiencia creciente de Cu, Fe, Mn, Zn. Co. Aparece la clorosis férrica.

 M4 Ligeramente alcalino y aparecen los problemas mayores de clorosis férrica.

6.4.1 Lectura del potenciómetro estable

GRUPO 04

N° MUESTRA PH

M1 Descampado 7.900

M2 Basurero 7.900

M3 Basurero (Grifo) 7.500

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M4 PTAR 8.100

Tipo de pH

 M1 Básico y disminuye la disponibilidad de P y Bo, además de una deficiencia creciente de Cu, Fe, Mn, Zn. Co. Aparece la clorosis férrica.

 M2 Básico y disminuye la disponibilidad de P y Bo, además de una deficiencia creciente de Cu, Fe, Mn, Zn. Co. Aparece la clorosis férrica.

 M3 Medianamente básico y por lo general hay carbonato cálcico en el suelo.

 M4 básico y disminuye la disponibilidad de P y Bo, además de una deficiencia creciente de Cu, Fe, Mn, Zn. Co. Aparece la clorosis férrica

6.5. Cálculos

Realizamos el cálculo de la media, varianza, desviación estándar y % de coeficiente de variación en cada una de sus muestras de los 4 grupos correspondientes

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6.6. Gráficos

7. ANÁLISIS

7.1. Análisis para Muestra G-1

Las muestras del suelo del grupo 01 (M1 - M3 ) presenta porcentajes equilibrados y disponibilidad de los elementos químicos primarios y secundarios haciéndolo apto para la siembra de plantas

Las muestras del suelo del grupo 02 en su gran mayoría arrojaron registros de ph básico lo que nos indica la deficiencia de P y Bo, además la falta de hierro en la planta que puede afectar al

metabolismo de la misma, y que se manifiesta con la pérdida de ese color verde tan característico (Clorosis férrica)

Las muestras extraídas del grupo 03 pertenecen al Botadero,Playa,Rio y PTAR de acuerdo a la escala de PH en suelos el tipo de suelo presente son de Minerales de regiones áridas y el PH es ligeramente básico. Se dice que la escala de pH va de 0 a 14 y la mayoría de las soluciones entran en

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este rango, sin embargo es posible encontrar soluciones con pH menor a 0 o mayor a 14. Cualquier valor menor a 7.0 es ácido y cualquier valor mayor a 7.0 es básico o alcalino.

Las muestras extraídas del grupo 03 pertenecen al Descampado,Basurero,Basurero del Grifo y la PTAR de acuerdo a la escala de PH en suelos el tipo de suelo presente son de Minerales de regiones áridas y podemos decir que el PH es ligeramente básico en el cuadro de escalas ya que tiene un promedio de 7.850. La escala de pH va de 0 a 14 y la mayoría de las soluciones entran en este rango, también es posible encontrar soluciones con pH menor a 0 o mayor a 14. Cualquier valor menor a 7.0 es ácido y cualquier valor mayor a 7.0 es básico o alcalino.

8. CONCLUSIONES

 Por la practica realizada podemos concluir que el pH es la medida en la cual se determina el grado de acidez o alcalinidad de una sustancia, y que cuando una sustancia reduce su concentración también lo hará el pH de la sustancia. También que se debe usar diferentes sustancias indicadoras dependiendo de la naturaleza

 Serrano et al. (2013) reporta: “La contaminación por hidrocarburos de petróleo (caso de la muestra M3 obtenida de Grifo – Pampa Inalámbrica) ejerce efectos adversos sobre las plantas, generando minerales tóxicos en el suelo disponible para ser absorbidos, además, conduce a un deterioro de la estructura del suelo; pérdida del contenido de materia orgánica; y pérdida de nutrientes minerales del suelo, tales como potasio, sodio, sulfato, fosfato, y nitrato” de igual forma, el suelo se expone a la lixiviación y erosión. La

presencia de estos contaminantes, ha dado lugar a la pérdida de la fertilidad del suelo, bajo rendimiento de cosechas, y posibles consecuencias perjudiciales para los seres humanos y el ecosistema entero

 Los suelos presentes del grupo N°3 muestran resultados elevedos de pH para muestras M1, M2 y M3 Ligeramente básico disminuyendo la disponibilidad de P y Bo, además de una deficiencia creciente de Cu, Fe, Mn, Zn. Co.

 Claramente podemos argumentar que el análisis de pH en suelo es un factor primordial en la determinación de la vida vegetal y por ende animal del medio.Además, puede denotar un alto o bajo contenido de minerales los cuales le confieren a nuestro suelo sus

propiedades propias ácidas o básicas que puedanhacer fértil o infértil determinada área de suelo.

 El pH es el que indica en una solución que tan ácida, básica o neutra se encuentra,

dependiendo de dicha concentración y los indicadores utilizados para estandarizar o titular

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9. CUESTIONARIO

1. ¿Para qué agrega agua destilada a las muestras?

Para medir el pH, se mezclan muestras de suelo seco con agua destilada hasta que el suelo y el líquido estén en equilibrio esto se da con el fin de poder medir el pH con mayor precisión.

2. ¿Por qué mide la temperatura a la que están las muestras?

Esto se da con respecto al electrodo ya que la temperatura es una variable que afecta directamente al potencial que mide el electrodo y además puede causar un efecto cinético modificando la movilidad de los iones en las membranas provocando que tengamos inestabilidad, o respuestas lentas al

momento re realizar la medición

3. ¿Por qué tiene que ajustar el potenciómetro a la temperatura de las muestras?

Esto se debe a que el Potenciómetro funciona mediante un mecanismo de celda electroquímica, donde los iones H+ en la reacción química pueden determinar la concentración de ellos en la solución

4. ¿Para qué mide el pH de la solución reguladora de pH 4?

Cuando el pH es inferior a 4,5, decimos que es extremadamente ácido y las condiciones del suelo son muy desfavorables. De 4,5 a 5 es muy fuertemente ácido y existe una posible toxicidad por efecto del aluminio

5. ¿Para qué mide el pH de la solución reguladora de pH 7?

El pH de la solución reguladora de pH 7 se utiliza como un punto de referencia para medir la acidez o alcalinidad de otras soluciones es por ellos que la solución reguladora de pH 7 se utiliza como una base de comparación para determinar el pH de otras soluciones.

6. ¿Observó diferencia entre los pH´s de las muestras aplicando las dos metodologías?

No pudimos observar la diferencia de ambas metodologías ya que solo se aplico una metodología dada por la guía para la lectura del PH.

7. ¿Cómo afecta el pH del suelo en problemas de contaminación ambiental?

El pH del suelo puede afectar la disponibilidad de ciertos contaminantes y, por lo tanto, su toxicidad para los organismos vivos. Por ejemplo, en suelos con pH ácido, la disponibilidad de metales pesados como el plomo y el zinc puede aumentar, lo que puede tener un efecto tóxico en los organismos que los absorben. Por otro lado, en suelos con pH alcalino, pueden disminuir la

disponibilidad de elementos esenciales como el hierro, lo que puede afectar negativamente la salud de

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las plantas y otros organismos que dependen de ellos. En general, mantener un pH adecuado del suelo es importante para la salud ambiental y la biodiversidad.

Describa tres ejemplos de tres compuestos derramados en suelo, y su relación con el pH del mismo.

El plomo: El plomo es un metal pesado tóxico que puede ser liberado en el suelo a través de fuentes humanas como la minería y la fabricación de baterías y pinturas. En suelos ácidos, el plomo se disuelve más fácilmente y es más tóxico para los organismos vivos.

El ácido sulfúrico: Este ácido fuerte es utilizado en la industria para producir productos químicos y es un contaminante común en el suelo. Cuando se derrama en suelos alcalinos, el ácido sulfúrico puede reducir drásticamente el pH, lo que puede afectar negativamente la biodiversidad y la salud de los organismos que dependen del suelo.

El cloro: El cloro se utiliza comúnmente en la industria como blanqueador y desinfectante, y puede ser liberado en el suelo como un contaminante. En suelos alcalinos, el cloro puede formar compuestos tóxicos como cloruros y bromuros que pueden tener un efecto negativo en la salud de los organismos que dependen del suelo. Sin embargo, en suelos ácidos, el cloro se disuelve menos y es menos tóxico.

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10. BIBLIOGRAFIA

 Ácidos, bases, pH y soluciones amortiguadoras (artículo). (s. f.). Khan Academy.

https://es.khanacademy.org/science/biology/water-acids-and-bases/acids-bases-and- ph/a/acids-bases-ph-and-bufffers

 Clasificación del pH – AEFA – Asociación Española de Fabricantes de Agronutrientes. (s. f.).

https://aefa-agronutrientes.org/glosario-de-terminos-utiles-en-agronutricion/clasificacion-del- ph

 Diccionario de cáncer del NCI. (s. f.). Instituto Nacional del Cáncer.

https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionarios/diccionario-cancer/def/ph

 Córdova, D. V. S. (2021, 8 diciembre). Influencia del pH y sales del suelo en la estructura y composición de un Bosque Tropical Estacionalmente Seco del Perú | Revista Científica Pakamuros.

http://revistas.unj.edu.pe/index.php/pakamuros/article/view/244