DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD APARENTE Y LA HUMEDAD DEL SUELO
1. INTRODUCCION:
El presente informe trata sobre las propiedades físicas y la manera de hallarlas, para lo cual se ha realizado un trabajo de campo siguiendo con los requerimientos y procedimientos explicados en clase, se mostrarán también los datos obtenidos en el laboratorio y por tanto los resultados de la práctica. El suelo además de ser un medio de soporte de las plantas, constituye uno de los factores que afecta de manera importante al desarrollo y producción de muchos cultivos. Esto se debe fundamentalmente al arreglo, tamaño y distribución espacial de partículas y agregados, los cuales definen en gran parte a las propiedades físicas del suelo.
2. OBJETIVOS:
• Poner en práctica las pautas básicas para tomar muestras de un suelo en el campo. • Conocer el manejo de las muestras de suelo en el laboratorio. • Determinar la densidad aparente de una muestra de suelo extraída en el campo utilizando el
método del cilindro. • Calcular el porcentaje de porosidad, espacio aéreo y humedad, a partir de los datos de
densidad aparente. • También es motivo de esta práctica saber cómo va a variar el contenido de humedad según
la profundidad (30, 60 y90cm) y saber el contenido de agua disponible que podrá satisfacer a la planta según su profundidad de raíces.
3. MATERIALES:
• 1 Pala. • 1 Pico. • 9 Cilindros muestradores. • 1 Balanza electrónica.
• 9 Sobres manila. • 1 Estufa. • 1 Wincha. • 1 Espátula o cuchillo. • Tablillas de madera. • 1 Martillo.
4. PROCEDIMIENTO:
4.1.- Muestreo de suelo en el campo • Reconocimiento y elección del suelo, que depende del grado de detalle del estudio de suelo
a realizar. • Hacer una excavación, calicata en el suelo con con las dimensiones establecidas (100 cm de
altura) • Una vez excavado 100 cm, con ayuda de la winch a, delimitar el perfil del suelo en tres áreas
de 30cm de lado (altura) cada una.
4.2.- Densidad Aparente
Entendemos por densidad aparente la densidad de la muestra "in situ", es decir la densidad de la muestra en su lugar de origen, por tanto esta la hemos de calcular en muestras inalteradas. Para calcular la densidad aparente de una muestra primero la pesamos, a continuación la cubrimos con una capa de parafina sumergiéndola en una cazuela con parafina caliente por tal de impermeabilizarla. Una vez hemos impermeabilizado la muestra con la parafina caliente la volvemos a pesar y la diferencia de peso dividida por la densidad será el volumen que hemos añadido. Después tomamos la muestra parafinada y la pesamos con una balanza hidrostática lo que nos dará el volumen total de la muestra. Para conocer la densidad aparente dividimos el peso calculado al inicio por su volumen.
Determinación de la textura del suelo La textura es la cantidad relativa expresada en % de arena, %de limo y % de arcilla contenida en una porción de suelo. Este término se refiere a las diferentes proporciones de separados en la fracción mineral del suelo, denominándose de la siguiente manera:
Arenas (a): Si sus tamaños son de 2,00 a 0,05mm de diámetro. Limos (L): Si sus tamaños son de 0,05 a 0,002mm de diámetro. Arcillas (A): Si sus tamaños son menores de 0.002mm de diámetro.
De acuerdo con el separado que domine en el suelo, éste recibe un nombre especial; así como por ejemplo si domina la arena, el suelo se denomina arenoso o liviano; si domina la arcilla se denomina arcilloso; si denomina el limo se denomina limoso, si hay una mezcla adecuada de los tres separados se le domina franco o mediano.
Determinación de la densidad aparente del suelo. Es la relación entre la masa de un suelo seco a 105 ºC, no disturbado y su volumen. Es importante porque su valor es un indicativo del grado de compactación del suelo, es decir que establece la relación de los sólidos y los poros en un momento dado. La densidad aparente de un suelo mineral oscila generalmente entre valore de 1 a 1,8 g/cm3. Si la densidad aparente supera el valor de 1.8 g/cm3, lo suelos se consideran compactos, impidiendo que las raíces penetren en éstos. En cambio en suelos con densidades intermedias, las raíces penetran fácilmente; contribuyendo así, a un crecimiento vegetativo más rápido de toda la planta, dando como resultados mayores rendimientos.
Método para determinar la densidad aparente Terrón parafinado: Consiste en impermeabilizar el terrón con parafina para impedir la entrada de agua al interior de la muestra y de esa manara determinar su volumen. Materiales • Parafina • Hilo • Balanza • Cilindro graduado de 500 cm
3 • Pipeta • Espátula
Procedimiento Se debe secar el terrón no disturbado en una estufa a 105 ºC hasta que permanezca a
peso constante. Luego se amarra con un hilo al terrón, se pesa en una balanza y se obtiene la masa de la muestra. Seguidamente se parafina el terrón procurando que quede completamente impermeabilizado para evitar que penetre agua a la muestra. Se Introduce el terrón en cilindro aforado de 500 ml y se determina el volumen por desplazamiento. Expresión de los resultados Formula Calculo de la densidad aparente () () 3 v cm mg Da = Donde: Da = Densidad aparente m = masa del suelo seco a 105 ºC v = volumen ocupado por la masa Determinación del porcentaje de retención de humedad (%RH)
En el suelo existen diferentes contenidos de humedad dependiendo de los niveles de saturación por agua. Así por ejemplo cuando se aplica agua por riego o lluvia, el suelo puede llegar a saturarse completamente, cuando esto ocurre se habla de Punto de Máxima Saturación (PMS) la tensión de adsorción tiende a Cero atmósfera, es decir, el suelo se encharca y corre libremente a través de la porosidad total del mismo. Después del riego (2 o 3 días), el agua libre deja de circular y queda retenida mayormente en los meso y micriporos con tensiones de adsorción de 0.333 atmósferas de presión (1/3 atm), el contenido de humedad en este momento se denomina Capacidad
de Campo (CC). Al pasar varias semanas o meses sin aplicar agua (lluvia o riego), el suelo pierde humedad, aumentando la tensión de adsorción hasta valores mayores o iguales a 15 atmósferas, la mayor parte del agua se encuentra retenida en los microporos y difícilmente es disponible para las plantas, haciendo que se marchiten y si no se aplica un riego la misma puede morir, el contenido de humedad en este punto se denomina Punto de Marchites Permanente (PMP).
Método para determinación el porcentaje de retención de humedad El método de la olla de presión: Se basa en medir la relación entre la tensión y el contenido de humedad del suelo y consiste en aplicar aire a presiones variables en 1/3 atm y 15 atm a muestras de suelo previamente saturadas. La finalidad del método es obtener la reserva asequible de agua para las plantas y la lámina de riego, mediante su ecuación.
Materiales • Ollas de presión con sus respectivo s platos de porcelana para cada presión. • Anillos de caucho • Estufa • Balanza de precisión 0.1 g. • Espátula • Taras de aluminio. Procedimiento
Ordenar en sentido de las agujas del reloj, los anillos de caucho en cada plato de porcelana (1/3 atm y 15 atm). Agregar simultáneamente en cada plato, unos 25 g de muestra de suelo dentro del anillo de caucho de tal manera que una misma muestra coincida en las dos tensiones de presión. . Saturar completamente con agua destilada cada plato y dejar reposar durante 24 horas, eliminar el agua de los platos e introducirlos en las respectivas ollas de presión y dejarlo por 24 horas. Para el plato de 1/3 atm el manómetro debe estar graduado a 0.33 bares y para 15 atm a 15 bares. Sacar las muestras de las ollas de presión, pasarlas a las taras de aluminio y se pesan en la balanza para obtener el peso húmedo. Se Ponen a secar en estufa a 110 ºC a peso
constante. Se pesan nuevamente la muestra con la tara de aluminio en la balanza y se obtiene el peso seco. Expresión de los resultados Formulas Utilizada tanto para la capacidad de campo (CC) y punto de marchites permanente (PMP). *100 _ _ _ sec _ _ % masa de suelo o masa de agua RH = Donde: Masa_de_agua = masa húmedo – masa seco Masa_de_suelo_seco = masa seco – tara Calculo del % de agua aprovechable %Agua _ aprovechable = %RH(CC) - %RH(PMP)
5 Densidad aparente El suelo como todo cuerpo poroso tiene dos densidades. La densidad real (densidad media de sus partículas sólidas) y la densidad aparente (teniendo en cuenta el volumen vol umen de poros). La densidad aparente refleja el contenido total de porosidad en un suelo y es importante para el manejo de los suelos (refleja la compactación y facilidad de circulación de agua y aire). También es un dato necesario para transformar muchos de los resultados de los análisis de los suelos en el laboratorio (expresados en % en peso) a valores de % en volumen en el campo.
3 Porosidad Representa el porcentaje total de huecos que hay entre el material sólido de un suelo.
Es un parámetro importante porque de él depende el comportamiento del suelo frente a las fases líquida y gaseosa, y por tanto vital para la actividad biológica que pueda soportar. Se estudia con la técnica micromorfológica y se cuantifica de una manera indirecta en las medidas de pF y de densidad aparente.
Densidad del suelo: Aspectos por considerar Densidad aparente Una de las propiedades físicas del suelo de mayor interés es la densidad aparente; a parente; se define como la relación entre la masa del suelo seco y su volumen total, es decir, el ocupado por las partículas sólidas y el espacio poroso. Este parámetro se emplea para evaluar la calidad del suelo a través del estudio del estado estructural, el grado de compactación, c ompactación, además, de las condiciones físicas para el crecimiento y desarrollo de especies vegetales. La densidad aparente, se establece con un cilindro especial para la toma de muestras, conocido como cilindro muestreador. De este modo, se evita alterar la estructura natural del suelo en el momento de tomar la muestra en el campo. Este tipo de densidad se relaciona con la porosidad del suelo, por lo tanto, al presentarse alteraciones en la estructura del suelo, cambia la densidad aparente. Así, cuando se incrementan los valores val ores de este parámetro, aumenta la resistencia mecánica a la penetración; consecuentemente, c onsecuentemente, disminuye la porosidad del suelo. Este efecto se manifiesta en una limitación severa en el crecimiento de las raíces, el cual varía según la textura del suelo y la especie vegetal. Al aumentar la porosidad, se promueven mejores condiciones para la penetración de raíces y, en consecuencia, co nsecuencia, hay un buen desarrollo vegetal; además, se favorece el movimiento del agua y la difusión del aire en el suelo. La densidad aparente varía proporcionalmente con la l a profundidad en el perfil del suelo; cuanto mayor sea ésta, disminuye la l a materia orgánica, responsable de la agregación e incremento del volumen total de poros y, por lo tanto, aumenta la
densidad aparente. La compactación causada por el peso de las capas superiores sobre las inferiores aumenta con la profundidad gracias a la acumulación de material sólido en los poros de mayor tamaño, con lo cual disminuye el volumen total de poros (porosidad total). La labranza (operaciones de preparación del terreno para la siembra) se relaciona con un manejo inadecuado del suelo y provoca, a lo largo del tiempo, menor agregación, así como pérdida de materia orgánica por efecto de la oxidación. Por consiguiente, disminuye el espacio poroso e incrementa incr ementa la densidad aparente. Este parámetro, también, varía con la textura del suelo, es decir, los lo s de texturas finas (arcillosas) presentan más contenido de materia orgánica y una mejor agregación, lo cual se refleja en una mayor porosidad y, por lo tanto, menor densidad aparente. En los suelos de texturas gruesas (arenosas), la agregación es muy baja, así como el contenido de materia orgánica; entonces, la densidad aparente es, relativamente alta, en comparación con los poros de mayor tamaño de los suelos arenosos
alta, en comparación con los poros de mayor tamaño de los suelos arenosos Aunque la densidad aparente se utiliza como indicador de la calidad estructural y del volumen total de poros en un suelo, también, se puede usar para el cálculo de láminas de riego y dosis de aplicación de fertilizante, abonos o enmiendas químicas (materiales de encalado o yeso), y como parámetro para clasificar suelos orgánicos y suelos derivados de cenizas volcánicas.
Aunque la densidad aparente se utiliza como indicador de la calidad estructural y del volumen total de poros en un suelo, también, se puede usar para el cálculo de láminas de riego y dosis de aplicación de fertilizante, abonos o enmiendas
químicas (materiales de encalado o yeso), y como parámetro para clasificar suelos orgánicos y suelos derivados de cenizas volcánicas.
