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PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014


1 CLASIFICACIÓN DE ROCAS Y MINERALES 1.1 INTRODUCCION El suelo es un sistema natural formado por tres materiales: a) Sólidos, constituidos por una mezcla de minerales y restos orgánicos que ocupan alrededor del 50% de su volumen total. b) Líquidos, tal como el agua y los componentes disueltos en ella. c) Gases, cuyo principal componente es el aire del suelo constituido por Nitrógeno, Oxígeno, Carbono, Hidrógeno, etc. El agua y los gases ocupan el 50% restante de volumen del suelo. A menudo observamos las rocas y minerales, pero no apreciamos la contribución de estos materiales en la formación y fertilidad del suelo. Además como fuentes de minerales metálicos (minas), minerales no metálicos


1 CLASIFICACIÓN DE ROCAS Y MINERALES 1.1 INTRODUCCION El suelo es un sistema natural formado por tres materiales: a) Sólidos, constituidos por una mezcla de minerales y restos orgánicos que ocupan alrededor del 50% de su volumen total. b) Líquidos, tal como el agua y los componentes disueltos en ella. c) Gases, cuyo principal componente es el aire del suelo constituido por Nitrógeno, Oxígeno, Carbono, Hidrógeno, etc. El agua y los gases ocupan el 50% restante de volumen del suelo. A menudo observamos las rocas y minerales, pero no apreciamos la contribución de estos materiales en la formación y fertilidad del suelo. Además como fuentes de minerales metálicos (minas), minerales no metálicos (carbón). Con la excepción del Nitrógeno, Oxígeno, Carbono e Hidrógeno, los elementos contenidos en las plantas provienen del suelo, dichos elementos se hacen dispensables para las plantas como resultado de la intemperización de las rocas y minerales. En esta práctica trataremos únicamente sobre la porción sólida inorgánica del suelo que constituye el 96% o más de la sustancia sólida de un suelo cultivado, promedios del mundo.

1.2 OBJETIVO El objetivo de esta práctica es que el estudiante conozca las principales rocas y minerales del país y que se familiarice con el papel que juegan en la formación y fertilidad del suelo.

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1.3 MARCO CONCEPTUAL 1.3.1 MINERALES DEL SUELO Los minerales se pueden definir como una sustancia natural inorgánica generalmente sólida, con estructura cristalina y características físicas y composición química definida. Algunos minerales del suelo son amorfos. Desde el punto de vista agrícola, los minerales del suelo son importantes como fuente de nutrimentos, como soporte, como almacenamiento de agua y como lugar de almacenamiento de nutrimentos para las plantas. De acuerdo con su origen, se clasifican en primarios y secundarios. Los minerales primarios se forman a partir de enfriamiento y solidificación del material magmático y los minerales secundarios provienen del intemperismo químico de los minerales primarios menos resistentes

1.3.2 MINERALES PRIMARIOS (Originales) Cuarzo, SiO2 Es el más común de los minerales formadores del suelo, por ser muy duro y tener baja solubilidad. Constituye alrededor del 13 % de la corteza terrestre y en un suelo promedio puede constituir del 30-40%. El cuarzo no contribuye con nutrientes de las plantas.

Feldespatos; aluminio-silicatados con bases de K, Na y Ca. Constituyen el 60% de la corteza terrestre. Como consecuencia del intemperismo químico forman minerales de la arcilla. La plagioclasa se intemperiza más fácilmente que que la ortoclasa. La albita es una plagioclasa. La ortoclasa (KalSi3O8) en una fuente importante de K.

Anfibolas y piroxenas; silicatos silicatos de Ca, Ca, Mg y Fe (con (con algo de Al) Este grupo constituye el 16% de la corteza terrestre. Se intemperiza más fácilmente que los feldespatos. Pueden persistir en los suelos con gravas de color obscuro. La hornblenda en una anfíbola de color negro con ruptura precisa. La augita es una piroxena de color claro con ruptura no precisa. 2

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 Micas, aluminosilicatos con bases de K, Mg y Fe. Se intemperiza fácilmente y forman minerales de arcilla. Si persisten en los suelos son reconocidos por su brillo. La muscovita (mica incolora) contiene más K que la biotita (mica negra), la cual tiene más Fe y Mg.

Carbonatos, CO3 Comúnmente, se encuentran en las calizas y en el mármol. La calcita (CaCO3) es un mineral relativamente soluble. Tiene un crucero perfecto y efervesce fácilmente con ácidos fríos. La dolomita (CaMg (CO3)2) es menos soluble que la calcita. Efervesce solo ligeramente en ácidos fríos y tiene un crucero no muy preciso.

Apatita (Ca3 P2O8)3.Ca P2O8)3.CaF2Cl F2Cl Es la fuente original de prácticamente todo el P del suelo. Existe en granos diminutos en muchas rocas. La apatita es soluble en ácidos.

1.3.3 MINERALES SECUNDARIOS Yeso, CaSO4. 2H2O Se forma del sulfato de calcio al evaporarse las aguas que lo contienen. Es un mineral muy suave y se intemperiza fácilmente. Se acumula, sin embargo, en grandes cantidades en las regiones semiáridas. El yeso puede ser primario o secundario.

Óxidos de Fe. Muchos de los óxidos de Fe se forman a través del intemperismo químico. La hematita (FeO3) es responsable de la coloración roja en muchos suelos. La limonita (Fe2O3.3H2O) imparte un color amarillo.

Minerales de la arcilla Los minerales de la arcilla tales como kaolinita (H4Al2Si2O9) son altamente coloidales. Son formados, en primer término, por el intemperismo químico de los minerales primarios. Los minerales de la arcilla no suministran nutrientes directamente, pero tienen la capacidad de adsorber o retener iones nutrientes en sus superficies. Son una parte de los materiales física y químicamente activos en los suelos.

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1.3.4 ROCAS El término material parental se usa para designar a las rocas a partir de las cuales se originan los suelos. Las rocas son agregados relativamente grandes compuestos por dos o más minerales individuales que pueden formar masas sólidas o ligeramente sueltas. De acuerdo a su s u origen las rocas se dividen en tres grupos: ígneas, sedimentarias y metamórficas.

1.3.4.1 ROCAS ÍGNEAS (Eruptivas endógenas o magmáticas) Se forman por la solidificación, ya sea de un magma dentro de la corteza terrestre ( intrusiva o plutónicas) o de una lava sobre ella ( extrusivas o volcánicas). Las rocas ígneas intrusivas son el

general pesadas y duras y las extrusivas pueden ser desde pesadas y duras hasta ligeras y fragmentadas o pulverulentas. Las rocas ígneas se localizan donde la corteza terrestre se ha fracturado.

Tipos de Textura ígnea Textura afanítica: (a= no; phaner =visible). Por definición, los cristales que constituyen las rocas afaníticas son demasiado pequeños para que los minerales individuales se distingan a simple vista. En muchas rocas afaniticas se pueden observar los huecos dejados por las burbujas de gas que escapan conforme se solidifica el magma. Esas aberturas esféricas alargadas se denominan vesículas y son más abundante en la parte superior de una colada de lava donde el enfriamiento se produce lo bastante deprisa como par la lava, conservando así las aberturas producidas por las burbujas de gas en expansión (figura 1. A).

Textura Fanerítica: (de grano grueso). Cuando grandes masas de magma se solidifican lentamente bastante por debajo de la superficie, forman las rocas ígneas que muestran una estructura de grano grueso denominada fanerítica. Estas rocas de grano grueso consisten en una masa de cristales intercrecidos que son aproximadamente del mismo tamaño y lo suficientemente grandes como para que los minerales individuales puedan identificarse sin la

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PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 ayuda de un microscopio (Figura 1. B). Los geólogos suelen utilizar una lupa que les ayuda a identificar los minerales de grano grueso.) Dado que las rocas fanerítica faneríticass se forman en el interior de la corteza terrestre, su afloramiento en la superficie de la tierra solo ocurre después de que la erosión elimina el recubrimiento de rocas que una vez rodearon las cámaras magmáticas.

Textura porfídica: Una gran masa de magma localizada profundamente puede necesitar de decenas a centenares de miles de años para solidificar. Dado que los diferentes minerales cristalizan a temperaturas diferentes (así como a velocidades diferentes) es posible que algunos cristales se hagan bastante grandes mientras que otros estén empezando a formarse. Si el magma que contiene algunos cristales grandes cambia de condiciones (por ejemplo, saliendo a la superficie) la porción líquida restante de la lava se enfriará relativamente rápido. Se dice que la roca resultante, que tiene grandes cristales incrustados en una matriz de cristales más pequeños, tiene una textura porfídica (Figura 1. C). Los grandes cristales que hay en una roca de este tipo se denominan fenocristales (pheno=mostrar; cristal=cristal), mientras que la matriz de cristales más pequeños se denomina pasta. Una roca con una textura de este tipo se conoce como pórfido.

Textura vítrea . Durante algunas erupciones volcánicas la roca fundida es expulsada hacia la atmósfera donde se enfría rápidamente. Este enfriamiento rápido puede generar rocas que tienen una textura vítrea. Como indicamos antes, el vidrio se produce cuando los iones desordenados se antes de poder unirse en una estructura cristalina ordenada. La obsidiana, un tipo común de vidrio natural, es de aspecto similar a una pieza oscura de vidrio corriente o manufacturado (figura 1. D).

Textura piro clástica: Algunas rocas ígneas se forman por la consolidación de fragmentos de roca individuales que son emitidos durante erupciones volcánicas violentas. Las partículas expulsadas pueden ser cenizas muy finas, gotas fundidas o grandes bloques angulares arrancados de las paredes de la chimenea volcánica durante la erupción. Las rocas ígneas formadas por estos fragmentos de roca se dice que tienen una textura piroclastica o fragmental. (Figura 1. E).

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E. piro clástica

Figura 1. Tipos de textura en las rocas ígneas. Fotos de E. J Tarbuck.) Cuadro 1. Clasificación de las rocas ígneas. CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS

) o s e u r g o n a r G ( S A C I N O T U L P O S A V I S U R T N I

GRANITO: Roca gris, a veces rosa. Presenta granos de diferentes minerales: minerales: cuarzo c uarzo (gris claro), feldespato (blanco) y mica (negro brillante). Generalmente se presenta en forma de roca porfiritica.

PUMITA O PIEDRA POMEZ: Roca de color claro llena de agujeros por donde salen los gases que tenia el magma. ) o n i f o n a r g ( S A C I N A C L O V O S A V I S U R T X E

GABRO: Roca oscura donde es dificil distinguir los mineraless que la componen, minerale co mponen, siendo ellos: feldespatos, plafioclasa y minerale mineraless ferromagnesianos; a veces con olivino; sin cuarzo. Solo son visibles algunos cristales. SIENITA: Parecida al granito, es color rosa, sin cuarzo. Generalme Generalmente nte se presenta en forma de roca porfiritica.

BASALTO: De color verde a azul grisaceo. Se presenta casi siempre en corrientes de lava. Mas duro que el acero. Compuesto de feldespato, plagioclasa y f erromagne erromagnesianos. sianos.

OBSIDIANA: Roca de color negro brillante. No tiene estructura cristalina, es amorfa. De textura vitrea. ANDESITA: rocas gris verdosas. Inlcuidos en el termino general "felsita" cuando los constituyentes minerales no se pueden determinar cuantitativamente.

DIORITA: Roca gris oscura, parecida al granito pero sin cuarzo. Generalme Generalmente nte se presenta en forma de roca porfiritica.

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PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 Fuente: elaboración propia con información recopilada de Ortiz y Ortiz, 1984.

1.3.4.2 ROCAS SEDIMENTARIAS Constituyen las capas superiores de la corteza, que es donde ocurre su meteorización (intemperismo), erosión y depositacion. Estas rocas pueden encontrarse casi en cualquier lugar y están formadas por: 1) materiales sueltos, constituidos por partículas minerales depositadas en la superficie o en el agua y posteriormente compactadas y cementadas, también son conocidas como rocas clásticas, y 2) precipitados cristalinos a partir del agua de mar. Las rocas sedimentarias se presentan usualmente en capas o estratos.

Cuadro 2. Clasificación de las rocas sedimentarias. CLASIFICACION DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

S A E R A C L A C

CALIZA: Blanco que pasa a azul o gris. Dura como pieza de cobre, compuesto principalmente de calcita o dolomita y materia organica

S A E C I L I S

DOLOMITA: Compuesta ademas de calcita , posee carbonato de magnes magnesio io CaMg(CO3)2

ARENISCA: Grano del tamaño de arenas, depositadas depositad as por el agua o el viento. Roja, parda, verde, amarilla; suele resistir la meteorizacion, compuesta por cuarzo, feldespatos, ferromagnesianos, yeso.

CONGLOMERADO: Constituidos por fragmentos muy grandes.

Fuente: elaboración propia con información recopilada de Ortiz y Ortiz, 1984 ROCAS METAMORFICAS

Son rocas ígneas o sedimentaria sedimentariass que han sufrido una transformación (metamorfismo) por el calor interno, presión y penetración de fluidos, sin llegar a fundirse. Se forman en lo profundo de la corteza, especialmente en zonas donde se desarrollan montañas y posteriormente quedan expuestas por la erosión. La mayoría son duras y, a excepción del mármol, químicament químicamentee resistentes.

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PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 Las rocas pueden presentarse relativamente puras o en mezclas de los diferentes tipos de ellas. Los minerales son generalmente cristalizados en estado puro en las rocas ígneas, siendo estas la fuente de los minerales primarios que observaremos en el laboratorio.

Cuadro 3. Clasificación de las rocas metamórficas GNEIS: Colores claros y obscuros alternates, en bandas.. De textura f oliada. bandas Compuesta por mucho feldespato, poco cuarzo y bandas de mica hornblenda. ho rnblenda.

S A D A I L O F

PIZARRA: Se separa vien en laminas finas. Color variable, el mas frecuente es negro. Superficie ligeramente brillante por la presencia de diminutos cristales de mica.

CLASIFICACION DE LAS ROCAS METAMORFICAS MARMOL: Color claro a rojo o verde o negro. Compacta y textura fina. Compuesta principalmente de calcita o dolomita coloreada con oxidos de hierro. S CUARCITA: Derivado A D de arenisca cuarzoza. A I Superficie lisa y L O F homogenea. Densa y O resistente. De color N claro o pardo. Compuesta de cuarzo.

ESQUISTO: Presenta laminas deformadas. Abundancia de mica (brillo).

SERPENTINA

Fuente: elaboración propia con información recopilada de Ortiz y Ortiz, 1984.

1.4 CUESTIONARIO 1. Qué nutrimentos esenciales para las plantas son proporcionados por los feldespatos? 2. Qué industria recomendaría para una región con altas cantidades de apatita y por qué? 3. Mencione la importancia de los minerales del suelo desde el punto de vista agrícola? 4. Explique por qué la meteorización es poca o ausente a cierta profundidad bajo la superficie terrestre. 5. Cuál es el mineral que ocurre con mayor frecuencia en un suelo bien meteorizado y por qué? 8


2 TOMA DE MUESTRAS DE SUELO EN EL CAMPO 2.1 INTRODUCCION El análisis del suelo es una técnica de gran utilidad para prevenir o buscar solución a problemas que puedan presentarse en los suelos de una región o área en particular. El análisis químico de los suelos, sin embargo, no capacita a las personas para resolver todos los problemas relacionados con el desarrollo y producción de las plantas, ya que existen varios factores del suelo que influyen en el crecimiento de las mismas, tales como: concentración de oxígeno, temperatura, agua, pH, disponibilidad de nutrimentos (deficiencia, desbalance y toxicidad) acumulación de sales, drenaje, presencia de capas compactadas y actividad microbiológica. Además vale mencionar otros factores ajenos al suelo, siendo éstos los siguientes: luminosidad, luminosidad, temperatura, temperatura, humedad relativa, vientos, vientos, plagas y malezas, etc. etc. En la mayoría de los casos, las plantas se ven afectadas negativamente, no por un factor, sino por la asociación e interacción de varios. La confiabilidad de los resultados del análisis depende de la seriedad de los laboratorios y de la calibración de metodologías y estudios de correlación entre los resultados de los análisis y los rendimientos de los cultivos de una región o área en particular, puesto que las metodologías de análisis varían para las diferentes regiones, según las características de los suelos. La toma de muestras de suelo merece mucha atención, puesto que el resultado de análisis tendrá validez únicamente si la muestra analizada es representativa del área de estudio, para esto se debe tomar en consideración la variabilidad de los suelos, tanto en la profundidad como en el área sobre el terreno. Debe tenerse en cuenta que no existe una metodología universal para la toma de muestra pues los detalles para el muestreo están determinados por el propósito de la misma en cada caso particular. 9


2.2 OBJETIVOS Que el estudiante:



Conozca los principios del muestreo de suelos.



Comprenda la importancia y aplique las condiciones adecuadas al manejo de muestras en el campo y laboratorio.



Por medio de la aplicación práctica del muestreo le dé prioridad a esta técnica.

2.3 MARCO CONCEPTUAL La toma de muestras de suelos debe llevar un propósito. p ropósito. En la actualidad se realizan muestreos de suelos con diferentes finalidades. Entre las más importantes se encuentran: 

Toma de muestras con fines de clasificación de suelos



Toma de muestras con fines de fertilidad de suelos



Toma de muestras con fines de riego



Toma de muestras con problemas específicos (salinidad, toxicidad, etc.). En este caso se va a considerar la toma de muestras de suelos para determinar las

propiedades de los mismos que tienen influencia sobre los rendimientos de los cultivos o sea muestras con fines de fertilidad.

2.3.1 Toma de muestras con fines de fertilidad de suelos El objetivo principal del análisis químico de una muestra de suelo, es determinar la capacidad de éste para suministrar los nutrientes esenciales en las cantidades adecuadas para todo el ciclo del cultivo.

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PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 Para que los resultados de los análisis análisis químicos de suelos suelos sean eficientes eficientes en al solución de problemas nutricionales, estos deben ser complementarios con una información sobre las características característic as físicas y químicas del suelos y un amplio historial sobre los cultivos anteriores, se pueden seguir los siguientes pasos.

2.3.1.1 CARACTERIZACIO DEL PAISAJE Lo primero que se debe hacer es definir el área homogénea.

Relieve: separar áreas con distinto relieve es decir las planas planas de las pendientes etc. Color: separar suelos suelos oscuros de claros (posiblemente (posiblemente contenidos contenidos diferentes diferentes de carbono orgánico).

Textura: separar las áreas con claras diferencias diferencias de textura, para ello se debe debe observar y sentir entre los dedos un poco de suelo húmedo para determinar determinar si es arenoso (se siente áspero áspero al tacto), arcilloso (se adhiere con facilidad a los dedos), limoso (sensación (sensación de jabón en los dedos) o franco (es el contraste de los anteriores). bien drenados de los mal drenados (suelos bien bien drenados presentan presentan Drenaje: separar suelos bien condición de oxidación, suelos mal drenados presentan condiciones condiciones de reducción).

Manejo agronómico: se deben separar suelos con cultivos diferentes diferentes o manejos diferentes. diferentes. Es conveniente evitar evitar aquellas áreas muy pequeñas que que difieren mucho del resto del campo y que por su tamaño no tengan significación significación en la producción de cultivos. cultivos.

2.3.1.2 TAMAÑO DE LA UNIDAD DE D E MUESTREO: El tamaño dependerá de la variabilidad del terreno y de la intensidad y tipo de uso de la parcela. En áreas muy uniformes con el mismo uso agrícola y vegetación, el lote puede estar representado de 4-6 ha. En áreas de uso muy intensivo con fuertes aplicaciones de fertilizantes, abonos orgánicos y con riego (hortalizas y frutales) el lote no debe ser mayor de dos hectáreas. Como auxiliares para separar áreas homogéneas, se pueden usar cartas topográficas, fotografías aéreas y mapas de suelos.

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Figura 2. Caracterización del paisaje en muestreo de suelos.

2.3.1.3 DEFINIR EL TIPO DE MUESTREO A UTILIZAR. Se define principalmente para obtener representatividad del área, a manera de cubrir los puntos específicos de interés. Puede ser zigzag, en cuadricula, diagonales, espirales, sinuosa o al azar.

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2.3.1.4 ESTABLECER LA PROFUNDIDAD DE MUESTREO La profundidad del muestreo varía de acuerdo al sistema radicular del cultivo a establecerse, en general, las muestras se toman desde la superficie hasta el inferior de la capa arable, en la mayoría de los casos es de 0-30 cm. Debido a la mayor densidad radicular en ese segmento del suelo. Se recomienda 0-10 cm para pastos de pastoreo, 0-30 cm para cultivos de ciclo corto y pastos de corte, 0-25 y 25-50 cm para frutales y especies forestales.

2.3.1.5 NUMERO DE SUBMUESTRAS A TOMAR. Dependerá del tamaño de la unidad de muestreo y de la intensidad de uso, el mínimo puede ser entre 15-20 sub-muestras por parcela de muestreo.

2.3.1.6 EPOCA Y FRECUENCIA DE MUESTREO En suelos no sembrados anteriormente, el muestreo se puede realizar dos o tres meses antes de la siembra; en cultivos de ciclo corto dos meses antes, y en cultivos permanentes, cada año, dos meses antes de la fertilización. El análisis de suelo debe ser repetido en intervalos de uno a cuatro años. Se emplea mayor frecuencia de muestreo en parcelas con mayor intensidad de fertilización y de número de cultivos anuales consecutivos. La época de muestreo del suelo es definida principalmente principalmente por las condiciones climáticas, tipo de cultivo (perenne, anual de verano o de invierno) y sistemas de manejo del suelo. Generalmente se recomienda muestrear en época de verano y después de realizado la preparación del suelo.

2.3.1.7 PRECAUCIONES AL TOMAR MUESTRAS PARA ANALISIS DE SUELOS. o

Evitar muestrear suelos muy mojados.

o

Use bolsas plásticas nuevas y limpias, no de papel.

o

No fumar durante la recolección de muestras, para evitar contaminarlas con las cenizas del cigarro, ricas en potasio.

o

No tomar muestras en áreas recién fertilizadas, sitios próximos a viviendas, galpones, corrales, cercas, caminos, lugares pantanosos o erosionados, áreas quemadas, lugares donde se amontonan estiércol, fertilizantes, cal u otras sustancias que pueden contaminar la muestra. 13


2.3.1.8 TOMA DE MUESTRAS EN SUELOS PROBLEMA Las áreas de terreno con problemas específicos conducen a un muestreo de suelos con fines de diagnosis. Como ejemplo de suelos problema podemos mencionar: suelos ácidos, salinos, sódicos, salino-sódicos, rocosos compactados e impermeables. Se pueden tomar de 15 a 30 submuestras a distancia de dos o más metros entre si, en cada área representativa. Esta primera muestra debe corresponder a la capa superficial del suelo (Horizonte Ap o Al). Luego tomar submuestras del subsuelo para cada horizonte del perfil hasta un metro de profundidad aproximadamente, según el espesor de cada horizonte. Los depósitos de sales (costras) que aparecen en la superficie de suelos salinos sódicos, deben muestrearse por aparte. Un horizonte alterado por efectos de la acides igualmente debe muestrearse separadament s eparadamente. e. Es recomendable tomar una o varias muestras de perfiles adyacentes normales, con el propósito de determinar en el análisis las propiedades del suelo que sean responsables de los problemas.

2.4 MATERIALES Se necesita contar con: -

Barreno o pala

-

Cubeta plástica

-

Bolsas de plástico de 5 lb. Aprox.

-

Machete

-

Etiquetas

-

Lápiz grueso de color obscuro.

2.5 METODOLOGIA o

La parte práctica del laboratorio se realizara en el Centro Experimental Docente de Agronomía (CEDA).

o

El instructor de práctica distribuirá un área específica a cada grupo de 5 estudiantes distribuidos en el laboratorio. 14


o

El grupo deberá realizar un muestreo de suelos basado en la metodología y fundamentos facilitados por el auxiliar de cátedra.

3 PREPARACION PREPARACION DE MUESTRA DE SUELOS EN EL LABORATORIO. 3.1 Manejo de Muestras Antes de su ingreso al laboratorio para el análisis respectivo, las muestras tienen que ser secadas, molidas, tamizadas, homogenizadas, cuarteadas y correctamente identificadas, según el objetivo que se persiga con ellas.

3.1.1 Secado Las muestras que se piensen almacenar durante algún tiempo antes de concluir los análisis, se deben secar previamente para evitar cambios químicos que se puedan producir al almacenarlas húmedas durante mucho tiempo. Debido a las rápidas variaciones que se producen en las condiciones químicas del suelo durante la desecación, algunos análisis se recomiendan hacerlos usando muestras húmedas húmedas poco después de haber sido tomadas tomadas en el campo. Los valores que pueden sufrir cambios durante el desecado son los que corresponden a pH, P, N, K, Mn, Cu y Zn disponibles. Muchas determinaciones no se afectan significativamente al ser secadas al aire con el fin de almacenarlos. Para el secado, las muestras se extienden en una superficie plana sobre bandejas o papel limpio, en un local bien ventilado. Se debe evitar el secado brusco utilizando altas temperaturas.

3.1.2 Molido y tamizado Ya sea que se utilicen con la humedad del campo o secadas al aire, las muestras se pueden pasar por un tamiz de 2 mm; las partículas de grava, rocas, raíces u otras impurezas se deben eliminar con la mano para lograr una mejor pureza y uniformidad de la muestra. Los agregados del suelo

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PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 o terrones que no pasen por el tamiz, deben molerse con rodillos de madera o con morteros y luego tamizarse nuevamente, hasta que pase toda la muestra.

3.1.3 Homogenización Las muestras se deben mezclar mediante un proceso de balanceo que puede ser de la manera siguiente: se toma una tela o cartulina colocando la muestra al centro, se mueve diagonalmente tratando de que la muestra sea rodada hacia el vértice opuesto, luego se hace el mismo movimiento en dirección contraria. Se repite el proceso hasta que el suelo quede bien homogenizado (15 a 25 movimientos).

3.1.4 Partición Cuando la muestra es grande, se debe partir o cuartear para obtener las porciones de la muestra necesarias. Para esto, el suelo se amontona formando un cono, luego se aplasta el cono y se divide en su centro con una espátula o cuchara, desplazando la mitad del suelo hasta uno de los lados y luego volviéndolo a amontonar en el centro, finalmente se divide en dos y luego en cuartos si es necesario. Puede también usarse un aparato llamado cuarteador de suelos.

3.1.5

Identificación

Una vez homogenizadas las muestras muestras se envasan envasan adecuadamente adecuadamente en frascos frascos de vidrio, bolsas de plástico o papel, selladas adecuadamente y se identifican con toda

la información necesaria.

3.2 CUESTIONARIO 1. ¿Explique en qué circunstancias circunstancias se deben secar las muestras de suelo y por qué? 2. ¿Cuántas submuestras son necesarias para formar una muestra compuesta representativa? 3. ¿Cuál es el criterio que se sigue para determinar la profundidad de muestreo? 4. ¿Con qué frecuencia recomienda usted el muestreo de suelos, para cultivos y experimentos en vivero? 5. ¿Indique las precauciones que se deben tomar para el muestreo de suelo fertilizado en bandas? 16


4 DETERMINACIÓN DE TEXTURA AL TACTO, COLOR Y CONSISTENCIA DEL SUELO 4.1 INTRODUCCIÓN Dentro de las características físicas de suelo también podemos mencionar el color y consistencia del suelo, que nos pueden ayudar para conocer el contenido de materia orgánica y la plasticidad o pegajosidad del suelo. Estas características son de importancia para la clasificación de suelos y para el manejo del mismo. La textura se refiere a la proporción (% peso) en que se encuentran las partículas primarias del suelo: arcilla, limo y arena. Para la determinación de esta se utiliza el método de Bouyoucos, que es un método de laboratorio, pero muchas veces se hace necesario conocer o tener una aproximación de la textura del suelo en el campo, por lo que también se hace necesario conocer una metodología fácil para conocerla sin necesidad de ir a un laboratorio para procesar las muestras.


o

Conozca la metodología para determinar la textura del suelo en el campo usando el método del tacto para posterior comparación con métodos de laboratorio.

o

Aprender metodologías para determinar las propiedades físicas del suelo (color y consistencia) en campo.

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4.3 MARCO CONCEPTUAL 4.3.1 TEXTURA. El término textura se usa para representar la composición granulométrica del suelo. Cada termino textural corresponde con una determinada composición cuantitativa de arena, limo y arcilla, (en porcentajes). Para clasificar a los constituyentes del suelo según su tamaño de partícula se han establecido muchas clasificaciones granulométrica granulométricas. s. Básicamente todas aceptan los términos de grava, arena, limo y arcilla, pero difieren en los valores de los límites establecidos para definir cada clase. De todas estas escalas granulométricas, son la de Atterberg o Internacional (llamada así por haber sido aceptada por la Sociedad Internacional de la Ciencia del Suelo) y la americana del USDA (Departamento de Agricultura de los Estados Unidos) las más ampliamente utilizadas. Ambas clasificaciones se reproducen en la siguiente figura.

Figura 3. Clasificación granulométrica internacional y americana

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PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 4.3.2 COLOR El color es, probablemente, la característica más evidente cuando se observa la superficie o el perfil de un suelo y constituye su respuesta a la radiación electromagnética en la región visible del espectro. Es, además, una característica muy utilizada por el edafólogo para obtener información sobre la génesis del suelo y sobre sus propiedades físicas y químicas. El color es una de las características más importantes de observar y determinar en el campo, además que representa una característica muy importante desde el punto de vista de la interpretación y clasificación del mismo; así, los colores oscuros en la superficie podrán ser indicativos generalmente (no siempre) de altos contenidos de materia orgánica, también deducir en alguna forma su fertilidad.

4.3.3 CONSISTENCIA La consistencia es una característica física que denota la resistencia del suelo a la deformación o ruptura y está influenciada por las propiedades de cohesión y adherencia de la masa del suelo. La consistencia se debe medir en tres estados que son: seco, húmedo y mojado. El estado seco se refiere a suelos con los contenidos mínimos de agua; en el estado húmedo, los suelos tienen un nivel de agua que no llega a la saturación: finalmente finalmente en el estado mojado, el suelo llega hasta niveles de capacidad de campo o saturación.

4.4 MATERIALES Y EQUIPO o

10 lb. Suelo procedentes de distintas regiones de Guatemala.

o

Una cubeta plástica

o

Agua potable.

o

Cámara

o

Cuaderno de apuntes

o

Tabla de munsell

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4.5

METODOLOGIA

4.5.1 METODO PARA DETERMINAR TEXTURA AL TACTO Las manos humanas son sensibles a la diferencia de tamaños de las partículas de tierra, de manera que estamos en posibilidad de determinar la textura o sentir al tacto la contextura de la tierra. Así, por ejemplo, sentimos la arena áspera, el limo suave o harinoso y la arcilla pegajosa y dura. Siga los pasos que se indican a continuación, hasta llegar a la textura de su suelo.

PREPARACION DE LA MUESTRA Paso A Ponga en la mano una cantidad de suelo que pueda manipular fácilmente

Paso B Agregue un poco de agua, de tal forma que pueda amasar con facilidad. Evite que se forme un lodo difícil de manipular. Si se excedió en el agua, agregue un poco de suelo y continúe amasando.

Paso C Amase bien el suelo hasta que quede una masa completamente homogénea y sin grumos. Tenga en cuenta que si el suelo tiene grumos no podrá formar rollos ni círculos.

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PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 CLAVE TEXTURAL PASO 1 Intente formar un rollo del grosor de un lápiz y trate de doblarlo para formar un círculo, sin que se rompa o se quiebre. (El suelo debe tener muy buena humedad).

A. No Moldea (el rollo se rompe al doblarlo o simplemente no forma rollo). Vaya al Paso 2 B. Sí Moldea (el rollo no se rompe al doblarlo). Vaya al Paso 3

PASO 2 Forma bolas poco consistentes y rollos que se agrietan o parten al ser dobladas do bladas (Vaya al Paso 4) No forma bolas ni rollos. (Vaya al Paso 5)

PASO 3 Tome un pedacito de suelo en la mano y agregue agua. Al frotarlo con el dedo índice índice en la palma de la mano, usted: Siente el suelo suave y pantanoso, con algunos granos de arena. Vaya al Paso 13 Siente el suelo áspero y con muchos granos de arena. Vaya al Paso 14 Siente el suelo jabonoso y muy liso, sin granos de arena visibles. Vaya al Paso 15

PASO 4 Tome un pedacito de suelo en la mano y agregue agua. Al frotarlo con el dedo índice en la palma de la mano, usted: Siente el suelo jabonoso y muy liso, sin granos de arena. (Vaya al Paso 6) 21

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 Siente el suelo suave y observa algunos granos de arena. (Vaya al Paso 7) Siente el suelo áspero y observa muchos granos de arena. (Vaya al Paso 10)

PASO 5 Y además: Se nota suelto, sólo se pueden hacer pirámides inestables, no es pegajoso, no mancha los dedos y se nota cada grano de arena. ARENOSO (A)

PASO 6 Y además: Es muy harinoso (talcoso) y suave, fácil de amasar, opaco, mancha los dedos y no es pegajoso, al amasarlo es mantequilloso. LIMOSO (L) Si su suelo no coincide con esta descripción, entonces vuelva al Paso 4 e intente de nuevo.

PASO 7 Al chasquear los dedos como en la foto, usted: Lo siente suave, harinoso, mantequilloso y muy pegajoso. Vaya al Paso 8 Lo siente blando, aunque observa y siente granos de arena. Vaya al Paso 9

PASO 8 Y además: Es fácil de amasar, mancha mucho los dedos, es pegajoso, al agregar agua y frotarlo con la mano se observan y se sienten algunos granos de arena. FRANCO-LIMOSO (FL) Si su suelo no coincide con esta descripción, entonces vuelva al Paso 7 e intente de nuevo.

22

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 PASO 9 Es fácil de amasar, mancha los dedos, es algo pegajoso, al agregar agua a un pedazo de suelo en la palma de la mano y frotarla se ven y se sienten granos de arena. FRANCO (F) Si su suelo no coincide con esta descripción, entonces vuelva al Paso 7 e intente de nuevo.

PASO 10 Intente formar con mucho cuidado pequeños rollos o cintas entre los dedos pulgar e índice y observe: RECUERDE: Limpie un poco los dedos antes de intentarlo. Forma cintas muy cortas cortas que se rompen con mucha facilidad y es un poco pegajoso. Vaya al Paso 11. No forma cintas y no es pegajoso. Vaya al Paso 12

PASO 11 Y además: Los granos de arena son visibles, es fácil de amasar, mancha las manos, se siente áspero y talcoso, es opaco y forma una superficie rizada al raspar con la uña, los terrones se desmenuzan fácilmente cuando está húmedo. FRANCO-ARENOSO FRANCO-ARENOS O (FA) Si su suelo no coincide con esta descripción, entonces vuelva al Paso 10 e intente de nuevo.

PASO 12 Y además: Es muy arenoso, blando, mancha poco las manos, es opaco, al agregar agua y frotarlo con la mano se sienten y observan muchos granos de arena, al raspar con la uña la superficie es rugosa y cuando está húmedo se desmenuza fácil. ARENO-FRANCO (AF) Si su suelo no coincide con esta descripción, entonces vuelva al paso 10 e intente de nuevo.

23

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 PASO 13 Y además: Al amasar se sienten algunos grumos, mancha mucho los manos, al raspar con la uña se forma una superficie rizada y cuando se seca deja una sensación talcosa. FRANCO-ARCILLOSO FRANCO-ARCILL OSO (FAr) Si su suelo no coincide con esta descripción, entonces vuelva al Paso 3 e intente de nuevo.

PASO 14 Y además: No es grumoso, mancha las manos, es algo pegajoso, al raspar con la uña se forma una superficie sup erficie rizada y en húmedo los terrones de suelo se desmenuzan con facilidad o con una fuerza moderada. ARCILLO-ARENOSO ARCILLO-ARENOS O (ArA) Si su suelo no coincide con esta descripción, entonces vuelva al Paso 3 e intente de nuevo.

PASO 15 Al amasar el suelo, usted: Siente el suelo suave y talcoso. Vaya al Paso 16 Siente el suelo duro, liso y muy jabonoso. Vaya al Paso 17.

PASO 16 Y además: Forma círculos resistentes y firmes, mancha mucho las manos, es muy pegajoso, la superficie es brillante, al raspar con la uña se forma una superficie lisa y brillante, tiene consistencia mantequillosa al amasar. ARCILLO-LIMOSO ARCILLO-LIMOS O (ArL) Si su suelo no coincide con esta descripción, entonces vuelva al Paso 15 e intente de nuevo.

PASO 17 Y además: Es duro de amasar, forma círculos muy resistentes y firmes, mancha los dedos, es pegajoso, la

24

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 superficie es muy brillante, al raspar con la uña se forma una superficie lisa y con brillo. ARCILLOSO (Ar) Si su suelo no coincide con esta descripción, entonces vuelva al Paso 15 e intente de nuevo.

4.5.2 METODO PARA DETERMINAR CONSISTENCIA DEL SUELO. Consistencia en seco: se determina tratando de romper una masa de suelo seca al aire entre los dedos pulgar e índice, de una mano o bien con la ayuda de esos mismos dedos pero con las dos manos. La clasificación es la siguiente: 0

Suelto: sin coherencia.

1

Blando: la masa del suelo tiene débil coherencia y friabilidad, se deshace en polvo o granos sueltos bajo muy ligera presión.

2

Ligeramente duro: débilmente resistente resistente a la presión, se rompe fácilmente entre pulgar e índice.

3

Duro: moderadamente resistente a la presión, se puede romper en la mano sin dificultad, pero difícilmente se rompe entre pulgar e índice.

4

Muy duro: muy resistente a la presión, se puede romper en la mano solamente con dificultad; no se rompen entre pulgar e índice.

5

Extremadamente duro: extremadamente resistente a la presión; no se puede romper en la mano.

c ontenido de humedad aproximadamente Consistencia en húmedo: se determina con un contenido intermedio entre el suelo seco y en su capacidad de campo, intentando desmenuzar en la mano una masa de suelo que se encuentra ligeramente humedecida. La clasificación es de la siguiente forma: 0

Suelto: sin coherencia.

1

Muy friable: el material se desmenuza bajo muy ligera presión, pero se une cuando se le comprime.

2

Friable: el material se desmenuza fácilmente bajo ligera o moderada presión entre pulgar e índice.

25

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 3

Firme: el material se desmenuza bajo fuerte presión entre pulgar e índice, pero se nota una clara resistencia.

4

Muy firme: el material se desmenuza bajo fuerte presión, apenas desmenuzables entre pulgar e índice.

5

Extremadamente firme: el material se desmenuza solamente bajo una presión muy fuerte; no se puede desmenuzar entre pulgar e índice y se debe romper pedazo a pedazo.

Consistencia en mojado: Se determina con el suelo a la capacidad de campo o ligeramente por encima de ésta. La consistencia en mojado se mide a través de la adhesividad y la plasticidad, las cuales se presentan a continuación:

Adhesividad Adhesivida d : Es la cualidad por la cual los materiales de suelo se adhieren a otros objetos. Se determina notando la adherencia del material cuando es presionado entre los dedos pulgares e índices: 0

No adhesivo: al eliminar la presión prácticamente no queda material del suelo adherido a los dedos.

1

Ligeramente adhesivo: bajo la acción de la presión, el suelo se adhiere a ambos dedos, pero al separarlos uno de ellos queda limpio. No se aprecia estiramiento cuando los dedos se separan.

2

Adhesivo: bajo presión, el material se adhiere a ambos dedos y tiende a estirarse un poco y a partirse antes que separarse de cualquiera de los dedos.

3

Muy adhesivo: bajo presión, el material del suelo se adhiere fuertemente a ambos dedos y cuando ambos se separan se observa un decidido estiramiento del material.

continuamente de forma bajo la Plasticidad : Es la cualidad por la cual el material edáfico cambia continuamente acción de una presión aplicada y mantiene dicha forma al eliminarse la presión. Se determina arrollando (enrollando) el material entre el pulgar y el índice. 0

No plástico: no se puede formar un cordón o un chorizo,

1

Ligeramente plástico: se forma un cordón pero la masa se deforma o se rompe fácilmente.

2

Plástico: se forma un cordón y se requiere moderada presión para deformar la masa del suelo. Teniendo el cordón se puede hacer una letra “U” aunque al final se rompa.

3

Muy plástico: se forma un cordón y se requiere mucha presión para deformar la masa del suelo. Se forma la letra “U” con el cordón y no falla ni se rompe.

26


4.5.3 PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL COLOR DEL SUELO. El color de la matiz de los horizontes individuales se describe, primero el nombre de los colores, y luego las notaciones de la escala universal para suelos (Munsel soil color charts) para matiz, pureza e intensidad. El color del suelo en húmedo (es decir, cuando toda película de humedad visible desaparece de una muestra humedecida) se debe registrar primero, seguido, si es posible en el terreno, por el color del suelo seco (secado al aire). Los códigos Munsell para los colores del suelo, están compuesto por tres componentes, que se localizan en cada una de las hojas de las libretas Munsell.

EL MATIZ (Hue): Identifica la cantidad de color que registra la vista, relativo a la longitud de onda de la luz que puede registrar el ojo humano. Esta característica, aparece en la parte superior derecha de la hoja y en ella se leen los códigos siguientes: 10R, 2.5R, 5YR, 7.5YR, 10YR, 2.5Y, 5Y; entre esos matices, los más comunes de encontrar para los suelos del país, son 10YR, 7.5YR y 5YR. Los otros dos componentes del color se expresan por medio de un quebrado, en donde el numerador es la intensidad del color y el denominador es la pureza del color.

LA INTENSIDAD (Value): Indica la claridad o que tan oscuro es un color en relación a una escala de color gris neutral. Esta característica se localiza en la parte izquierda de las hojas Munsell y los colores más oscuros tendrán el valor más bajo (próximo a 0) y los colores cercanos al gris claro (casi blanco) tendrán valores próximos al número 10.

LA PUREZA (Crhoma): Indica el grado de dilución por un color gris neutral; los números de ésta característica, se observan en la parte inferior de las hojas; los números menores (cercano a 0), se encontraran al extremo izquierdo, en tanto que los mayores valores, en tonos más claros, estarán hacia el extremo derecho de la hoja de la escala Munsell.

27


Figura 4. Tabla de munsell utilizado utilizad o en el laboratorio para determinación del color del suelo.

5 DENSIDAD DEL SUELO Y POROSIDAD La densidad es la masa (peso) de un material por unidad de volumen (gr/cc).

La densidad aparente del suelo es la masa o peso de un volumen de suelo en base seca influyendo su espacio poroso (gr/cc). Esta dada por:

Dap= Pss/Vt Donde: Dap = Densidad aparente (gr/cm3) Pss = Peso de suelo seco (gr) Vt = Volumen total (cm 3) El cálculo de la densidad aparente (Dap) tiene los siguientes usos: 

Transforma los porcentajes de humedad gravimétrica del suelo en términos de humedad volumétrica.



Calcula la porosidad total de un suelo cuando se conoce la densidad de las partículas o densidad real.



Estima el grado de compactación del suelo por medio del cálculo de la porosidad.



Estima la masa de la capa arable. 28

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 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, La densidad aparente es variable de un suelo a otro ya sea por el tipo o naturaleza de ésta en cuanto a textura. Los suelos arenosos, poseen mayor densidad aparente que los arcillosos y limosos, debido al menor porcentaje de porosidad (del suelo arenoso). Además la densidad aparente está afectada por la estructura del suelo, grado de compactación (uso y manejo del suelo), hinchamiento y contracción de las partículas (cambios de t °C.) y contenido de humedad. Las operaciones de mecanización que aflojan el suelo bajan su densidad aparente, mientras que la compactación la eleva. Los procesos que favorecen la agregación bajan bajan la densidad aparente, pero al bajar la agregación la misma sube.

La densidad real o de partículas: expresa la densidad de las partículas del suelo excluyendo el espacio poroso. Este valor es de utilidad para calcular el espacio es pacio poroso del suelo.

La porosidad del suelo: es el porcentaje del volumen del suelo que es ocupado por el espacio poroso. El espacio poroso total está formado por los poros existentes entre las partículas del suelo y los agregados, de aquí que la textura y estructura del suelo son los principales factores que determinan el espacio poroso del suelo. La porosidad es básica para el intercambio gaseoso del suelo con la atmósfera, crecimiento crecimiento de raíces, movimiento y almacenamiento de agua.

Cuadro 4. Tipos de textura con su Dap. y % porosidad aproximada. TEXTURA Dap gr.cc-1

% Porosidad

Arenosa

1.55

42

Franco arenosa

1.4

48

Franco arenosa fina

1.3

51

Franca

1.2

55

Franco limoso

1.15

56

Franca arcillosa

1.1

59

Arcillosa

1.05

60

1

62

Arcillosa agregada agregada

29


5.1 METODOS PARA DETERMIR LA DENSIDAD APARENTE 

MÉTODO ANALÍTICO O DE LABORATORIO



MÉTODO DE CAMPO (EXCAVACION)



METODO DEL BARRENO DE VOLUMEN CONOCIDO

5.1.1 MÉTODO ANALÍTICO O DE LABORATORIO PRINCIPIO: El volumen de las partículas del suelo es igual al volumen de agua que ellas desplazan.

PROCEDIMIENTO 1. Pesar 40 gramos de suelo secado al aire y tamizado a 2 mm. 2. Colocarlo en una probeta, limpia y vacía. 3. Tapar la probeta con un tapón de hule o la palma de la mano y compacte el suelo golpeando el fondo de la misma misma sobre un material material suave o utilizando la otra mano. 25 veces desde una altura aproximada de 10 cm (esto simulará la compactación en el campo). Posterior determinar determinar el volumen que que ocupa. 4. Tomar 25 gramos de suelo utilizado, colocarlo en una caja de aluminio y llevarlo al horno de convección, durante 24 horas a 105 0C. 5. Pasado las 24 horas, pesar nuevamente el contenido de suelo de la caja de aluminio.

6. Determinar el porcentaje de humedad del suelo utilizado

5.1.2 MÉTODO DE CAMPO (EXCAVACION) PRINCIPIO: El método de campo o método del agujero se basa en que el volumen que ocupa un suelo es igual al volumen de agua utilizado para ocupar el mismo espacio.

PROCEDIMIENTO 1. Ubique un sitio típico del lugar, que sea plano y proceda a delimitar un área de 20 * 30 cm en el suelo, luego con la ayuda de un machete o cucharilla proceda a hacer un agujero de 15 a 20 cm de profundidad, procurando que las caras del mismo queden lo más lisas y uniformes posible. El suelo extraído deberá colocarse íntegramente en un recipiente. 2. Coloque el plástico dentro del agujero procurando que éste quede lo más pegado posible a las caras. Los bordes del plástico deberán quedar sobre la superficie del suelo. 30

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 3. Agregue agua hasta el nivel original del suelo, midiendo el volumen agregado con la ayuda de una probeta. 4. Determine el peso total del suelo extraído y su porcentaje de humedad (para determinar el peso del mismo en base seca).

5.1.3 METODO DEL BARRENO DE VOLUMEN CONOCIDO PROCEDIMIENTO 1. Obtenga el volumen del cilindro, midiendo la altura y diámetro de éste. 2. En el área seleccionada, introduzca el cilindro del barreno de volumen conocido, golpeando en la parte superior de este con un martillo incorporado. 3. Se saca la muestra contenida en el interior del cilindro y se coloca en una bolsa plástica que se cierra para evitar pérdidas de humedad en el traslado al laboratorio. 4. Se pesa la muestra húmeda. 5. Se saca una sub muestra de 25 gr., se coloca en una caja de aluminio, se mete al horno a 105°C, por 24 horas, para determinar el porcentaje de humedad de la muestra.

5.1.4 DETERMINACION DE DENSIDAD REAL. 1. Pesar 50 gr. de suelo secado al aire y tamizado a 2 mm. 2. Agregar el suelo en una probeta que contenga 40 ml. de agua. 3. Medir los ml. de agua desplazada.

CÁLCULOS Con los datos obtenidos determine lo siguiente para cada uno de los métodos:

                                       )]       [  (  

    (  )

31


5.2

CUESTIONARIO 1. De acuerdo a sus resultados obtenidos en los diferentes métodos. ¿Cuantos kg pesa una hectárea de terreno a una profundidad de 30 cm? ¿Cuantos Kg pesa una manzana de terreno a una profundidad de 20 cm? ¿Que volumen total es ocupado por los poros del suelo en cada caso? 2. ¿Cuál es la diferencia entre densidad y peso específico? Cite ejemplos. 3. Explique de que manera afecta la materia orgánica a la densidad del suelo, densidad de partículas y aparente y porosidad del suelo. 4. ¿Cuáles son los valores promedios de porosidad, densidad del suelo y densidad de partículas en un suelo promedio? 5. Explique la relación entre la porosidad y la textura y estructura del suelo? 6. ¿Cuál es la clasificación de los poros del suelo en cuanto a su diámetro y cual es la función que cumplen en el suelo cada uno de esos grupos? 7. ¿Cuál de los métodos utilizadas considera usted el más exacto y por po r qué?

6 DETERMINA DETERMINACIÓN CIÓN DE LA TEXTURA TEXTUR A DEL SUELO (Método de Bouyoucos)

6.1

INTRODUCCIÓN La fracción mineral del suelo consiste en partículas que han sido clasificadas en tres

categorías según rangos de "diámetro "diámetro efectivo o equivalente". equivalente". Tales categorías se distribuyen de la manera siguiente: Arena de 2 a 0.05 mm, limo de 0.05 a 0.002 mm y arcilla menos de

0.002 mm. El análisis mecánico o análisis de distribución de partículas consiste en la separación por medios mecánicos y químicos de los diferentes grupos de partículas, así como la determinación de sus porcentajes relativos. La textura del suelo es la proporción en que se encuentran los grupos de partículas antes mencionados. La textura es una característica relativamente estable que se relaciona con la actividad física y química del suelo. El conocimiento de la textura es importante, puesto que

32

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 influye en la infiltración y retención del agua por el suelo, aireación, capacidad de retención de nutrimentos, erosión, resistencia resistencia al laboreo y manejo del suelo. Los métodos más utilizados en el laboratorio son: el hidrómetro de Bouyoucos, el de la pipeta y tamices; de ellos el más utilizado es el del hidrómetro de Bouyoucos, dado su precisión y rapidez. Los resultados de un análisis de laboratorio son más representativos si se expresan en relación al peso del suelo secado al horno, puesto que el peso del suelo húmedo o secado al aire es variable, según el contenido de humedad del mismo y del ambiente. En otras palabras, el peso del suelo en base seca es el mejor estándar para basar los cálculos de los diferentes análisis de suelos.

6.2 OBJETIVOS Que el estudiante: 

Determine el contenido de humedad de un suelo y que realice los diferentes cálculos para trabajar las muestras del suelo en base seca.



Determine la textura textura del suelo por medio del hidrómetro hidrómetro de Bouyoucus.

6.3 MARCO CONCEPTUAL CLASES TEXTURALES Y SU IMPORTANCIA Para determinar el tipo granulométrico o clase textural de un suelo, se recurre a varios métodos. Se utilizan cada vez vez más los diagramas diagramas triangulares, triangulares, siendo el triángulo triángulo de referencia referencia un triángulo rectángulo o un triángulo equilátero. equilátero. Se usa actualmente, de un modo casi unánime, unánime, un triángulo equilátero. Cada Cada uno de sus lados a un eje eje graduado de 10 en 10, de 0 a100, a100, sobre el cual se transporta la cantidad del elemento que representa; representa; en general general un lado del triángulo corresponde a la arcilla, arcilla, el otro al limo, el tercero a la arena.

33


Figura 5. Triángulo textural según clasificación del USDA Se utiliza el triángulo de la siguiente manera: cuando se dispone del análisis granulométrico de un suelo, su tenor en arcilla, en limo y en arena, determina determina un punto que se sitúa sitúa en el triángulo, en el interior de una casilla, y que permite identificarlo identificarlo y darle un nombre asimilándolo a la clase textural representada representada por esa casilla por ejemplo, franco, arcillo arenoso. arenoso. Ver cuadro 5.

Cuadro 5. Diversidad de clases texturales TERMINOS GENERALES suelos arenosos

Suelos de textura gruesa

CLASES TEXTURALES arenosos Arenosos-francos

suelos de textura moderadamente gruesa

franco-arenosos franco-arenosos finos franco arenas muy finos

suelos de textura media

franco franco-limoso limoso

suelos francos

suelos de textura moderadamente fina

franco arcilloso franco arcillo arenoso franco arcillo limoso

suelos arcillosos

suelos de textura fina

arcillo arenoso arcillo limoso arcilloso

34

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 Fuente. Elaboración propia propia con información obtenida en http://edafologia.ugr.es/introeda/te http://edafologia.ugr. es/introeda/tema04/text.htm#an ma04/text.htm#anchor618597 chor618597 El análisis granulométrico representa el dato más valioso para interpretar la génesis y las propiedades de los suelos. La acción de los factores formadores queda reflejada en la textura del suelo. Así, la roca tiende a dar una determinada clase textural, que quedara más patente cuanto más joven sea el suelo (en un principio el suelo hereda la textura del material original). El clima tiende a condicionar la textura en función de su agresividad (texturas groseras en climas áridos y texturas arcillosas en climas húmedos y templados). El relieve condiciona el transporte de las partículas. El tiempo tiende a dar una mayor alteración y favorece el aumento de la fracción arcilla.

6.4 MATERIALES Y EQUIPO -

Balanza monoplato

-

Hornos de convección

-

Cajas de aluminio con tapadera

-

Espátula

-

Beakers de 250 ml

-

Barilla de vidrio

-

Pizeta

-

Agitadores eléctricos (con sus copas metálicas)

-

Cilindros de sedimentación

-

Tapón de Hule

-

Hidrómetros y termómetros

-

Agua

-

Calgón (NaPO3)6 1 N

35


6.5 PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR TEXTURA POR EL METODO DE BOUYOUCOS 1. PROCEDIMIENTO 1.

Pese 50 gr. de suelo s uelo secado al aire, la muestra debe estar tamizada a 2 mm.

2.

Coloque la muestra en un beacker de 250 ml. (previamente identificado). Agregue 100 ml agua destilada hasta la mitad y adicione 10 ml de calgón.

3.

Agite la mezcla con una varilla de vidrio y déjela en reposo, por lo menos, durante 16 horas . Este tiempo de humedecimiento del suelo con el agente dispersante sirve para eliminar los problemas de floculación que pudieran presentarse por la presencia de materia orgánica en un suelo promedio.

4.

Con la ayuda de una pizeta traslade la muestra remojada al vaso de agitación. Llénelo hasta las 2/3 con agua destilada, conéctelo en la agitadora y agítelo por 5 minutos.

5.

Traslade la suspensión a un cilindro de sedimentación, agregue agua a temperatura ambiente hasta un poco más de la mitad, introduzca cuidadosamente el hidrómetro y complete hasta aforar a 1130 ml. ml.

6.

Remueva el hidrómetro y coloque un tapón de hule o la palma de la mano en la boca del cilindro.

7.

Agite la suspensión volteando el cilindro cilindro hacia abajo y luego hacia arriba hasta completar de 20 a 30 movimientos. Se trata de distribuir uniformemente las partículas del suelo en el líquido, logrando así una suspensión homogénea y evitar que posteriormente (durante el asentamiento), se formen corrientes circulatorias que afecten la velocidad de sedimentación de las partículas.

8.

Inmediatamente después de la última vuelta del cilindro hacia arriba, colóquelo en una superficie firme y tome el tiempo. Si hay mucho burbujeo o espuma en la superficie agregue de 1 a 3 gotas de alcohol isoamílico inmediatamente después de la agitación.

9.

A los 20 segundos introduzca cuidadosamente el hidrómetro, libérelo libérelo en la suspensión y a los 40 segundos exactos tome la primera lectura. Repita los pasos del 6 al 9 hasta que este seguro que ha hecho la lectura del hidrómetro correctamente. Si la lectura se dificulta por la presencia de suelo y agua en la orilla del cilindro, lave ésta con un poco de agua destilada haciendo uso de una pizeta. Haga la lectura en dirección perpendicular a la escala del

36

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 hidrómetro leyendo la parte superior el menisco (el hidrómetro da las lecturas en gramos de suelo en suspensión). 10.

Inmediatamentee saque el hidrómetro y lávelo introduciéndolo en un cilindro con agua. Inmediatament

11.

Cuidadosamente introduzca el termómetro en la suspensión y observe la temperatura y anótela.

NOTA 1: El hidrómetro está calibrado para leer a una temperatura de 20 °C. La corrección por temperatura se hace sumando 0.36 a la lectura por cada °C arriba de 20 °C o restando 0.36 por cada °C por debajo de 20 °C. 

Coloque el hidrómetro en un cilindro con agua conteniendo los 10 ml de calgón y lea el hidrómetro en la parte superior del menisco.

NOTA 2: Esta lectura se debe restar de la lectura a los 40 segundos y 2 horas para corregir la contribución hecha por el agente dispersante. El hidrómetro está calibrado para leer en la parte superior del menisco pero cuando todas las lecturas se hacen en la parte superior la diferencia es compensada. 

A las 2 horas tome la segunda lectura del hidrómetro así como la temperatura de la suspensión.



Una vez determinados los porcentajes de las diferentes partículas, use el triángulo textural para determinar la clase textural de la muestra.

CÁLCULOS

               

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37


6.6 CUESTIONARIO 1. Calcule el peso en base seco de 100 gr de suelo húmedo que tienen 45% de humedad en base seca. 2. Si un suelo tiene el 5% de humedad en base seca. ¿Qué peso de muestra húmeda debe tomarse para que sea equivalente a 60 gr de suelo seco? 3. ¿Cuál es el propósito de usar una gente dispersante y cómo trabaja éste? 4. Explique en que forma la densidad y viscosidad de un líquido son afectados por la temperatura. 5. Un suelo que tiene 30% de arcilla, 28% de limo, ¿cuál es su clase textural?

7 DETERMINACIÓN DE CONSTANTES DE HUMEDAD 7.1 INTRODUCCIÓN El agua en el suelo juega un papel importante en: la formación del suelo, erosión, estabilidad estructural y principalmente, como reservorio de agua disponible para las plantas. El agua se almacena en los microporos formando películas delgadas alrededor de las partículas del suelo. Cuando existe exceso de agua en el suelo los macroporos se llenan de agua, pero ésta es retenida por un período corto de tiempo, perdiéndose por la fuerza de la gravedad. A esta se le conoce como agua gravitacional. El agua que queda retenida en el suelo después que el agua gravitacional se ha drenado o de que se han hecho los ajustes por capilaridad al entrar en contacto con el suelo seco se denomina Capacidad de Campo (CC). Los factores más importantes que afectan el contenido de humedad a capacidad de campo son la textura, estructura y contenido de materia orgánica. A medida que el suelo pierde humedad, la película de agua que rodea las l as partículas del suelo se hacen más delgadas y la fuerza de retención de agua por el suelo se incrementa, consecuentemente, la fuerza que la planta necesita ejercer para extraer el agua se incrementa también. Existe un punto a partir del cual la fuerza que ejerce 38

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 la planta no es suficiente para obtener el agua en las cantidades adecuadas para satisfacer sus necesidades fisiológicas, por lo que la planta se marchita permanentemente, a este punto se le conoce como Punto de Marchites Permanente (PMP). El agua disponible para las plantas es la que se retiene a tensiones entre la capacidad de campo y el punto de marchites permanente. El agua retenida a tensiones mayores del punto de marchites permanente no es disponible para las plantas. Existe un punto a partir del cual el agua no se puede evaporar del suelo, bajo condiciones normales de campo y se le conoce como Agua Higroscópica o sea el Coeficiente Higroscópico (CH) del suelo. La cantidad de agua retenida por el suelo y su movimiento a través del mismo son afectadas por ciertas características del suelo tales como textura, estructura, compactación, temperatura y contenido de materia orgánica.




Se familiarice con la relación que existe entre las características físicas del suelo (textura, estructura, etc.) y el comportamiento del agua en el perfil; es decir su percolación y retención por el suelo.



Determine las constantes de humedad de una muestra de suelo.

39


7.3 MARCO CONCEPTUAL 7.3.1 VELOCIDAD DE PERCOLACIÓN Y CAPACIDAD MÁXIMA DE RETENCIÓN DE AGUA PRINCIPIO: Dado a que el agua se retiene en el suelo por fuerzas de atracción superficial (adhesión y cohesión), a medida que las partículas del suelo presentan mayor superficie específica mayor será su capacidad de absorber el agua. Los suelos con altas cantidades de arcilla y materia orgánica presentan alta superficie específica y por consiguiente alta capacidad de retención de agua.

MATERIALES -

Balanza de torsión

-

Tubos de lixiviación

-

Probetas de 100 ml.

-

Muestra de suelo

-

Agua del chorro

PROCEDIMIENTO 1. Pese 100 gr de la muestra de suelo. Deposítela en un tubo de lixiviación y golpee suavemente los tubos sobre la mano. 2. Coloque una probeta de 100 ml bajo el tubo de lixiviación. 3. Agregue 125 ml de agua del chorro al suelo si es arcilloso, o 100 ml al arenoso. Cuando el agua inicie a caer de los tubos, anote el tiempo requerido para colectar 50 ml de agua percolada a través del suelo. s uelo. 4. Tome lectura de cuanto volumen de agua a escurrido cada hora. 5. Después que se ha agregado toda el agua a la muestra y que ha dejado de escurrir del tubo de lixiviación, haga la lectura en la probeta y determine la cantidad de agua que fue retenida en el suelo. 40

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 6. Elabore una gráfica poniendo en eje "Y" el volumen escurrido, y en el eje "X" el tiempo. 7. Después que toda el agua ha escurrido determina el porcentaje de humedad. (CC) 8. Interprete sus resultados.

7.4 CAPACIDAD DE CAMPO (CC) Es el contenido de humedad de un suelo, después que el exceso ha sido drenado y la velocidad de descenso disminuida en grado constante. Se ha determinado en laboratorio, que cuando un suelo está en capacidad de campo, el contenido de agua está retenido con una tensión de 1/3 de atmósfera aproximadamente. aproximadamente. Un suelo está a capacidad de campo después de dos d os o cinco días de aplicado el riego. La capacidad de campo es una constante característica de cada suelo y depende fundamentalmente de la textura, cantidad de materia orgánica y grado de compactación de éste. Si saturamos un suelo, la cantidad de agua que queda retenida en los poros po ros sin ser arrastrada por el peso de la gravedad, es la Capacidad de Campo o Capacidad de Retención. La capacidad de campo se valora por el porcentaje en volumen de agua existente con respecto al suelo seco. La capacidad de campo representa el contenido de humedad del suelo, cuando el agua que este contiene, deja de fluir por gravedad, cuando este fenómeno ocurre, el agua libre o gravitacional deja de existir en el suelo. En el suelo provisto de un buen drenaje interno, la máxima capacidad de almacenamiento de agua está representada por la capacidad de campo.

41


7.4.1 MÉTODOS PARA SU DETERMINACIÓN 7.4.1.1 Método de la parcela de campo Es un método sencillo con el cual se obtiene resultados confiables, tiene la desventaja de que la determinación requiere de varios días, y no es factible realizarlo en suelos con horizontes impermeables o con nivel freático superficial Procedimiento Limpiar y nivelar un área de 1 .0 * 1.0 m, haciéndole dos bordes alrededor de unos 20 a 30cm de altura. Aplicar una lámina de agua de 20 a 30 cm., (200 a 300 litros) en el área interior para humedecer todo el perfil, y se deja que se filtre. Adicionalmente se debe agregar una lámina similar de agua en el área entre los dos bordes para evitar en lo posible el movimiento horizontal del agua de la parcela interna. Tapar el área total de la parcela con un plástico para evitar evaporación o ingreso de aguade lluvia, para evitar errores en las lecturas de contenido de humedad. Luego de que el agua se infiltre se deben tomar muestras por triplicado de suelo para determinar el porcentaje de humedad a intervalos de 4 a 5 horas, en suelos arenosos y de12 a 24 horas en suelos arcillosos. La profundidad de muestreo dependerá de la profundidad radicular del cultivo El porcentaje de humedad del suelo ira disminuyendo conforme el agua gravitacional vaya drenando. Cuando el porcentaje de humedad se hace constante en dos lecturas consecutivas, este valor representará el porcentaje de humedad en Capacidad de Campo

7.4.1.2 MÉTODO DE LA OLLA DE PRESIÓN Se basa en la aplicación de aire a 1/3 de atmósfera de presión a muestras de suelo saturados. Al someter los suelos a una succión equivalente a 1/3 de atmósferas., durante 16 a 24 horas, el agua gravitacional es expulsada y el contenido de humedad que queda en la muestra es la de Capacidad de Campo. 42

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 PROCEDIMIENTO 1. Se pesan de 25 a 35 gr de suelo tamizado a 2 mm, y se colocan en los anillos de hule sobre el plato de cerámica cerámica poroso. Hacer muestras muestras por triplicado para para obtener resultados confiables. 2. Se agrega agua en exceso al plato para que las muestras se saturen, esto lleva alrededor de 16 a 18 horas. Luego se debe extraer el exceso de agua del plato con la ayuda de una pipeta. 3. Se introduce a la olla de presión, y luego de taparla se aplica una presión de 1/3 de atmósferas hasta que el agua deje de escurrir por el drenaje del sistema, lo que normalmente sucede en 16 a 24 hrs. 4. Se quita la presión y se obstruye la salida de los tubos de cada plato para evitar movimientos de agua hacia las muestras. 5. Se colocan las muestras de suelo en cajas de aluminio debidamente identificadas, para determinar el porcentaje de humedad por el método gravimétrico por medio del horno de convección.

7.4.1.3 MÉTODO DE LA CENTRIFUGADORA El valor de humedad de la capacidad de campo es semejante al de la humedad equivalente (H.E.). La humedad equivalente se determina mediante el porcentaje de agua retenida por un suelo a 1 cm. de profundidad sometido a una fuerza centrífuga de 1,000 veces la gravedad, lo que corresponde a 1/3 de atmósfera de tensión.

MATERIALES -

Canasta de H.E.

-

Bandejas

-

Centrifuga

-

Trastos de pesar

-

Balanza de torsión

-

Horno de convección

-

Papel filtro 43

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 -

NOTA: La centrifuga tiene capacidad de operar con 16 canastas que corresponden a 8 muestras en duplicado. Las canastas de cada muestras deben quedar con el mismo peso y colocadas opuestamente en la centrifuga, para que esta no sufra distorsión.

PROCEDIMIENTO 1. Tome las canastas que necesite según él número de muestras y colóqueles un cuadro de papel filtro en el fondo (para evitar que el suelo se salga de las mismas). 2. Tare las canastas por pares y agrégueles de 15 a 20 g de suelo, de tal forma que ambas repeticiones tengan igual peso. 3. Tápelas y póngalas en una bandeja agrégueles agua destilada hasta la mitad de d e la canasta y déjelas que se saturen. 4. Después de media hora de haber agregado el agua, drénelas y cúbralas con un trapo empapado con agua. Déjelas asi por 24 horas. 5. Coloque las canastas en la centrifugadora sin olvidar que los duplicados de cada muestra deben quedar en posición opuesta. Conecte Conecte la centrifugadora centrifugadora y acelérela lentamente lentamente hasta alcanzar 2,400 r.p.m., déjela a esa velocidad por media hora y luego párela lentamente. 6. Transfiera las muestras a trastos previamente tarados y péselas. 7. Introduzca las muestras en el horno colocando las tapaderas de los trastes debajo de los mismos (destapados) y déjelas por 24 horas a una temperatura de 110 a 115 centígrados. 8. Saque los trastes y péselos. 9. Obtenga el porcentaje de humedad a Capacidad de Campo.

7.4.2 PUNTO DE MARCHITEZ PERMANENTE (PMP) Se define como el porcentaje o contenido de humedad del suelo al cual las plantas no pueden obtener suficiente humedad para satisfacer sus requerimientos de transpiración. Al alcanzar el suelo este punto, las plantas se marchitan y no son capaces de recuperarse aun y cuando se les aplique un riego abundante o se coloquen durante una noche en una atmósfera saturada.

44

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 La mayoría de cultivos comerciales tienen un PMP de 15 atmósferas aunque el rango es amplio (entre 7 y 32 atmósferas) dependiendo de la textura del suelo, la velocidad de transpiración de la planta, contenido de sales en el suelo, etc., PMP es el porcentaje de humedad de un suelo con el agua retenida a 15 atmósferas.

7.4.2.1 MÉTODO DEL GIRASOL O BIOLÓGICO MATERIALES - Semilla de girasol enano -

Macetas

-

Balanza monoplato

-

Papel aluminio o parafina

ROCEDIMIENTO 1. Se llenan varias macetas con el suelo hasta un nivel de 2 a 3 cm., del borde, y se siembran de 4 a 5 semillas formando un circulo en la parte central de la maceta. 2. Luego de la emergencia de las plántulas, se escoge la más vigorosa y se elimina el resto; durante los próximos días se riegan las macetas sin aplicar agua en exceso hasta que la plántula tenga de 3 a 4 pares de horas bien desarrolladas. 3. Se hace un último riego procurando no saturar el fondo de la maceta, y posteriormente se cubre la parte superior de la misma con la parafina o papel aluminio para evitar la evaporación de la superficie del suelo. 4. Al cabo de cierto tiempo la planta entra en marchites; esto se evidencia inicialmente en el par de hojas inferiores. A partir de este punto, deben evaluarse las plantas al menos 2 veces al día para evitar la marchites excesiva. 5. Para reconocer el PMP, se lleva la planta aun ambiente oscuro y de vapor saturado (Humedad Relativa de aproximadamente el 100%). Si la planta se recupera, se le lleva nuevamente al ambiente original y se repite posteriormente la operación hasta que la misma no se recupera de la marchites adquirida. 6. Se toma una muestra por triplicado del suelo de la maceta y se le determina el porcentaje de humedad por el método gravimétrico.

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PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 FORMAS DE EXPRESAR EL CONTENIDO DE AGUA DEL SUELO EN BASE A LAMINA DE AGUA EN EL SUELO Se refiere al espesor de una lámina l ámina de agua sobre el terreno, sin importar el área sobre la cual se encuentra. Se expresa en mm o cm de agua. Lámina de agua (cm) = (%hcc-%hpmp) * (Densidad aparente suelo gr/cc) * ('Prof. del suelo cm.) 100

8

CUESTIONARIO 1. Indique y definas las diferentes formas en que se encuentra el agua en un suelo después de que este ha sido saturado por una fuerte lluvia o riego. 2. Describa el método de las columnas de suelo de Colman para la determinación de la capacidad de campo. 3. Un agricultor tiene 8 hectáreas de terreno con una densidad aparente de 1.45 gr/cc-, y una humedad promedio de 15% en base seca hasta una profundidad de 1 metro, desea irrigar su terreno hasta llegar su humedad promedio a el valor de capacidad de campo (23.8% de humedad). ¿Cuántos cm. de agua tiene que agregar como lámina de riego? ¿Que volumen de agua representa esta lamina en metros cúbicos y litros. 4. Determine el porcentaje de humedad actual de un suelo con los siguientes datos:    

Suelo húmedo + caja aluminio = 115gr. Suelo seco + caja aluminio = 110 gr. Volumen del suelo = 70 ml. Peso de caja de aluminio = 25 gr.

5. ¿Cuántos cm. de agua de riego deberá aplicar para subir la humedad hasta un 28% a una profundidad de 50 cm. en el suelo, si este tiene una densidad aparente de 1.5 gr/cc? 6. Si un suelo tiene una densidad aparente de 1.36 gr/cc, 15% de humedad en base seca y un 30% de humedad a capacidad de campo. ¿Qué profundidad del suelo será será humedecida por una precipitación pluvial de 10 cm., si el 25% del agua sufre escurrimiento superficial? 46


9

LEVANTAMIENTO DE SUELOS, DESCRIPCION Y MUESTREO DEL PERFIL DEL SUELO

9.1 INTRODUCCIÓN Se entiende por levantamiento de suelos, al estudio sistemático de los suelos, incluyendo trabajos de campo y laboratorio laboratorio en los cuales se hace una descripción, clasificación y mapeo de las clases de suelo. Estos levantamientos levantamientos incluyen mapas de suelo y su interpretación en relación a la producción agrícola, urbanización, recreación e infraestructura así como sus limitantes para diversos usos. Según el objetivo que persiga un levantamiento de suelos puede utilizarse uno de los diferentes sistemas sistemas de clasificación existentes. Entre los principales sistemas sistemas de clasificación clasificación se pueden mencionar las clasificaciones taxonómicas (Estados Unidos, Francesa y FAO-UNESCO) y las clasificaciones evaluativas o agrológicas (capacidad de uso y uso potencial del suelo). Para el estudio del suelo se utilizan los pedones o unidades más pequeñas a las que se les puede llamar suelo; para ello, se abren calicatas en las cuales se estudia el perfil; de éste se describen y analizan, .las características físicas, químicas y biológicas de los horizontes que lo constituyen. Desde el punto de vista de la producción agrícola los levantamiento de suelos se pueden hacer con diferentes objetivos entre los que podemos mencionar: hacer un inventario del recurso suelo, determinar el valor relativo de la tierra, determinar la capacidad de uso de la tierra, planificar proyectos de desarrollo agrícola (uso intensivo del suelo, riesgo y drenajes) y desarrollar planes de conservación de suelo y agua.

47

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 9.2

OBJETIVOS

Que el estudiante:



Conozca los objetivos e importancia de los diferentes tipos de levantamientos y clasificación de suelos.



Describir la morfología de los horizontes del suelo en el perfil del suelo.

9.3 MARCO TEORICO 9.3.1 NIVELES DE LEVANTAMIENTOS Existen diferentes niveles de estudio los cuales se determinan de acuerdo a estudios efectuados con anterioridad, objetivos que persiga el levantamiento y características del área. Los niveles de levantamiento se caracterizan por la intensidad del trabajo de campo, trabajo de gabinete y la escala de publicación del mapa. Los niveles de levantamiento de suelos son:

9.3.2 RECONOCIMIENTO Es el primer estudio que se hace cuando se desea conocer en forma general, los suelos, de un área, región o país; este levantamiento constituye un inventario general y sirva para identificar áreas que necesiten estudios más profundos, asi como para la planificación general del uso del suelo. El levantamiento de reconocimiento requiere las condiciones siguientes: fotografías y mapas básicos a usar en escala de 1:70,000 a 1:400,000, densidad promedio de observaciones detalladas (calicatas) de 0.01 a 0.33 por Km 2. y 0.66 observaciones de identificación (barrenamientos) por km 2, extensión de las unidades mínimas de mapeo de 25 a 625 ha. Y la escala de publicación del mapa de 1:100,000 a 1:400,000.

48


9.3.3 SEMIDETALLADO Se realiza en áreas, que presentan potencial para uso agrícola se hace con fines catastrales generales para proyectos generales del uso y manejo de la tierra (uso agroforestal, proyectos de asentamientos campesinos, riegos y drenajes). Las especificaciones para este tipo de levantamientos son: mapas o fotografía aérea (a usar en el trabajo de gabinete) en 1:40,000 a menores de 1:20,000, densidad promedio de observación detalladas 1 por Km 2., a observaciones de identificación de 4/Km 2, escala de publicación del mapa de 1:50,000, el área mínima de mapeo es de 6.25 Ha.

9.3.4 DETALLADO Estos levantamientos se justifican en áreas de alto potencial agrícola que requieren de un conocimiento profundo del suelo, tales como: agricultura intensiva áreas donde se diseñaran proyectos de riego y drenaje o en áreas destinadas a estaciones experimentales. Este levantamiento debe ajustarse a las especificaciones siguientes: mapas o fotografía a escala de 1:20,000 o mayor, densidad promedio de observaciones detalladas 15/Km 2, área mínima por unidad de mapeo menores de 1.5 Ha, y la escala de publicación del mapa 1:10,000 o mayor.

9.3.5 METODOLOGIA

9.3.6 PASOS A SEGUIR EN UN LEVANTAMIENTO Los levantamientos de suelos se realizan, esencialmente, en cuatro etapas que son: de gabinete inicial, de campo, de laboratorio y de gabinete final. 1. La primera etapa de gabinete incluye: recopilación de mapas, fotografía aérea e imágenes de satélite, así como información básica sobre el clima, geología y estudios anteriores de suelos. En base a la información anterior se realiza la delimitación de las unidades de mapeo y muestreo, respectivamente. respectivamente. 2. La etapa de campo incluye, el reconocimiento preliminar del terreno, durante el cual se realiza el chequeo y reubicación de las unidades de mapeo y pedones (perfil del suelo) previamente delimitados, muestreo y clasificación preliminar del suelo.

49

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 3. Etapa de laboratorio, en esta parte se deben hacer los análisis físicos, químicos y biológicos necesarios para la clasificación que se este utilizando, así como la interpretación de las características de los suelos para las recomendaciones de uso y manejo de los mismos. 4. La etapa final de gabinete incluye la clasificación definitiva de los suelos. modificación de las unidades de mapeo y la elaboración del mapa de suelos con su respectiva descripción.

9.3.7 DESCRIPCIÓN Y MUESTREO DEL PERFIL DEL SUELO SELECCIÓN DEL LUGAR En primer lugar se hace un sondeo mediante barrenamientos, de tal manera, que el lugar que se escoja para la descripción y muestreo, sea representativo de la unidad de mapeo; para ello se toma en cuenta la vegetación, clima, grado de erosión, drenaje superficial, relieve y manejo. El lugar seleccionado debe estar alejado de carreteras, construcciones o cualquier otro factor que no sea típico de la unidad de mapeo. El punto seleccionado se localiza en un mapa o croquis, enumerando las calicatas y marcándolas con un signo convencional, (a fin de lograr su posterior ubicación), se puede usar como referencia caminos, caseríos, aldeas o municipios. Finalmente, se hace una descripción del ambiente.

APERTURA DE LA CALICATA CALICATA

Para la descripción y muestreo de perfiles se construyen agujeros o trincheras conocidas como calicatas. Estás deben ser suficientemente amplias para que permitan observar los rasgos fundamentales del perfil; sus dimensiones pueden ser 2 m de largo por 1 m. de ancho y profundidad variable, según la profundidad del suelo, en general debe alcanzar la roca consolidada. Las calicatas deben orientarse de manera que se logre una iluminación natural uniforme, lo que generalmente se consigue al orientar el largo en sentido norte-sur al abrirse, se debe tratar de lanzar la tierra en forma ordenada, para volver a depositarla dentro de la calicata, al finalizar el trabajo.

50

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 DESCRIPCIÓN DEL AMBIENTE Dentro de la información que se incluye al describir el ambiente en el cual se encuentra un pedón podemos mencionar: -

Identificación Identificació n del pedón:

-

Localización política administra administrativa: tiva:

-

Referencias cartográfic cartográficas: as:

-

Referencias geográficas: altitud y pendiente del terreno (porcentaje y relieve: plano, ondulado, fuertemente ondulado, montañoso).

-

Vegetación y uso de la tierra:

-

Material Originario: aluviones (sedimentos transportados por el agua o depositados en ella). Materiales piroclásticos (ceniza volcánica o pómez), materiales orgánicos y materiales consolidados.

-

Pedregosidad: Clase 0: sin piedras; Clase 1: moderadamente pedregoso; Clase 2: pedregoso, Clase 3: muy pedregoso; Clase 4: excesivamente pedregoso; Clase 5:terreno ripioso.

-

Erosión: Tipo: erosión hídrica (laminar, surcos o cárcavas) o erosión eólica. Grado de Erosión: ligera, moderada, fuerte y severa.

-

Drenaje: Clase 0: muy escasamente drenado; Clase 1: escasamente drenado: Clase 2: imperfectamente drenado; Clase 3: moderadamente bien drenado; Clase 4: bien drenado; clase 5: algo excesivament excesivamentee drenado y Clase 6: excesivamente drenado.

-

Humedad del suelo: Húmedo o seco.

Humana: - Actividad Humana: -

Otras características características:: Profundidad de la capa freática.

DESCRIPCIÓN DEL PERFIL Para delimitar el perfil se debe de seguir la siguiente Metodología: a) Delimitación y nominación de horizontes. Para la delimitación de horizonte (capa más o menos paralela a la superficie del suelo, que se ha originado por los mismos procesos de formación), se hace con la ayuda de los siguientes criterios: color, textura al tacto, la estructura y grado de dureza. 51

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 b) Establecer la profundidad a la que se encuentra cada horizonte. Se empieza desde la superficie y se va refiriendo el rango de profundidad para cada uno de los horizontes, la dimensión será en centímetros (cm.) c) Se identifican y se tipifican todas las características morfológicas presentes en cada horizonte.

Nominación de los horizontes. (Según el Soil Survey Manual. Ver 1. 1981). (Keys to Soil Taxonomy 1992). Los horizontes genéticos que son el producto de los factores y procesos de formación de los suelos. Las letras O, A, E, B, C y R representan a los horizontes mayores y las capas de los suelos.

El horizonte O está dominado por material orgánico; algunos están saturados con agua durante largos periodos o estuvieron saturados pero actualmente están artificialmente drenados; otros nunca han estado saturados. Algunas capas O están constituidas por el piso del bosque no descompuesto o parcialmente parcialmente descompuesto, descompuesto, como hojas, ramitas, ramitas, musgos y líquenes. El O puede estar sobre la superficie de un suelo mineral o a cualquier profundidad bajo la superficie si está enterrado.

El horizonte A es un horizonte mineral que se forman en la superficie o bajo de un horizonte O, que exhibe alteración de toda o gran parte de la estructura original de la roca y muestra una o más de las siguientes: Acumulación de materia orgánica humificada, tienen propiedades que son producto de las labores de cultivo, del pastoreo o similares tipos de disturbios.

El horizonte E es un horizonte mineral, cuya principal característica es la perdida de arcilla silicatada, hierro, aluminio o alguna combinación. Este es usualmente más claro en color que el horizonte B inferior. Tiene menos materia orgánica que el horizonte A. Generalmente está bajo un horizonte O o bien un A y encima un B.

52

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 El horizonte B, se ha formado debajo de un horizonte A, E u O y están dominados por la destrucción de toda o la mayor parte de la estructura original de la roca, tienen una concentración iluvial de arcilla silicatada, hierro, aluminio, humus, carbonates, yeso o sílice o en combinación.

El horizonte C esta poco afectado por procesos pedogeneticos y carece de propiedades de los horizontes O, A, E ó B. El material de las Capas C puede ser o no común al material que se supone ha dado origen al suelo.

Capas R o Roca madre. Es el que ha dado origen al horizonte C. NOTA: No en todos los suelos aparecen todos los horizontes. Horizontes transicionale transicionales. s. Horizontes dominados por propiedades de un horizonte mayor pero teniendo propiedades subordinadas de otro, se usan dos letras mayúsculas como símbolo, como AB, EB, BE, BC. Horizontes en los cuales partes distintas distintas tienen propiedades reconocibles reconocibles de los dos tipos de horizontes ho rizontes mayores indicadas por letras mayúsculas, separadas por una diagonal (/) como E/B, B/E o B/C. La primera letra corresponde al horizonte que tiene mayor volumen.

9.3.8 CARACTERÍSTICAS A ESTUDIAR EN EL PERFIL Color: En seco, húmedo y presencia de manchas (abundancia, tamaño y color) Textura: Estructura: Se conoce por estructura del suelo, a la forma de interpretar de las partículas primarias (arena, limo y arcilla). La estructura de un suelo puede ser laminar, prismática, columnar, bloques angulares, bloques subangulares, granular y migajosa.

Consistencia: Seco, Húmedo y Mojado. Porosidad: Se describen de acuerdo a las características tales como su cantidad, tamaño y forma Presencia de Alófano:

Esta característica característica química es muy común en suelos desarrollados desarrollados a

partir de cenizas volcánicas. La importancia de identificar la presencia o ausencia estriba en aspectos ligados a la Interpretación de las características de los suelos con fines de manejo de la fertilidad. La forma de indicar la presencia de alófano, está basado en el Método de Piere Segalen y la prueba de campo consiste en lo siguiente: Colocar una muestra de suelo sobre un papel filtro y aplicarle unas gotas de Fluoruro de Sodio (NaF 1M), hasta que escurra, a la solución que escurre sobre el papel filtro se le coloca una o dos gotas de indicador Fenoftaleina. Si existe

53

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC 2014 bastante alófano, el papel filtro se tomara de color púrpura, en tanto que si no hay cambio de color se estima que no existe o que es muy escaso.

Ph: Se determina en el campo con el método calorimétrico, y luego se verifica en el laboratorio con el potenciómetro en una relación Suelo: Agua 2:1.

Contenido de raíces: La ausencia de raíces en algún horizonte puede ser un aspecto sintomático de alguna limitante en el desarrollo de las mismas. Se describirán en base a tamaño (raíces muy finas, finas, medianas y gruesas) y cantidad (muy pocas, pocas, comunes, abundantes, muy abundantes).

Límite entre horizonte : Este se refiere a las características que se encuentran en el espacio en donde termina termina u horizonte horizonte y empieza el otro (transición).

Las características características de los límites se

les determinan por sus componentes que son el ancho o la nitidez (brusco, neto, gradual o difuso) y la forma entre los límites (plano, ondulado, irregular, interrumpido).

9.3.9 MUESTREO DEL PERFIL El muestreo de los horizontes del perfil se realiza tratando de que las muestras sean representativas, de toda la sección de cada horizonte. Es conveniente que las muestras se principien a tomar de los horizontes de la parte inferior de la calicata, hacia arriba, para evitar contaminación de las mismas. Se toma las muestras en la parte del medio del horizonte.

NOTA: No olvide llenar nuevamente la calicata.

9.3.10

IDENTIFICACIÓN DE LAS MUESTRAS

Las muestras de cada horizonte se depositan en doble bolsa de plástica, papel o tela. Luego se identifican mediante dos etiquetas escritas con lápiz o marcador a prueba de agua, una etiqueta se coloca en el interior y la otra exteriormente. Las etiquetas deben contener por lo menos, la información siguiente: identificación de la calicata, símbolo que identifica el horizonte y espesor del horizonte. Es conveniente incluir el lugar y fecha de muestreo. Estas muestras deben ser llevadas al laboratorio para realizar las pruebas fisicoquímicas que no pueden ser hechas en el campo.

54


9.4 CUESTIONARIO 1. Explique cuál es la importancia de los levantamientos de suelos e indique los objetivos de cada nivel de d e levantamiento. 2. Explicar en que se basa para seleccionar el lugar para establecer una calicata. 3. Indique las diferencias fundamentales entre pedón y perfil del suelo? s uelo? 4. Por qué el muestreo de los horizontes del suelo deben realizarse de abajo hacia arriba? 5. A qué se debe la necesidad de realizar el muestreo del perfil del suelo?

10 BIBLIOGRAFIA. 

BAK, H. y CAYSSIALS, R. Estabilidad estructural de algunos suelos del Uruguay. Montevideo, Ministerio de Agricultura y Pesca, Dirección de Suelos y Fertilizantes, 1974. 58 p. (Mimeografiado). ( Mimeografiado).



E.U.A. Departamento de agricultura, manual de levantamientos de suelos. Manual USDA No. 18, traducción hecha en Venezuela por la Sria. De Agricultura y Cría, Caracas, 1985



MUESTREO DE SUELOS. Colombia. Criterios Básicos. (en línea), Universidad Nacional de Colombia. Medellín Colombia. Consultado 20 de enero 2014. Disponible en: http://www.unalmed.edu.co/~esgeocien/doc http://www.unalmed. edu.co/~esgeocien/documentos/muestre umentos/muestreo.pdf o.pdf

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ORTIZ B. Y ORTIZ C. 1990 (editores) “edafología”, universidad autónoma Chapingo, editorial V.A. Gómez Cuevas, México. 390 pag.

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US. DEPARTAMENT OF AGRICULTURE. Soil survey manual. Washington, D.C., 1951. 593p. (USDA. Agricultural Handbook Nº 18).

55

MANUAL DE PRACTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGIA 1.pdf

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