Manual Practicas de Laboratorio Edafologia i[1]

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Ma nua l Pra c tic a s de La bora tor io Eda fologia i[1] - slide pdf.c om

PRÁCTICAS DE LABORATORIO I UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSEDAFOLOGÍA DE GUATEMALA FAUSAC FACULTAD DE AGRONOMÍA ÁREA TECNOLÓGICA SUBÁREA MANEJO DE SUELO Y AGUA

PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGIA I Características físicas del suelo El suelo es una mezcla de materiales sólidos, líquidos (agua) y gaseosos (aire). La adecuada relación entre estos componentes determina la capacidad de hacer crecer las plantas y la disponibilidad de suficientes nutrientes para ellas. La proporción de los componentes determina una serie de propiedades que se conocen como propiedades físicas o mecánicas del suelo: textura, estructura, color, permeabilidad, porosidad, drenaje, consistencia y profundidad efectiva.

GUATEMALA, ENERO DE 2013

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PRÁCTICAS DE LABORATORIO EDAFOLOGÍA I FAUSAC

Prácticas de Laboratorio Edafología I Preparadas por: Alma Santos Auxiliar del Curso Dr. Ivan Dimitri Santos Castillo Profesor del curso

Área Tecnológica Subárea Manejo de Suelo y Agua

Facultad de Agronomía Universidad de San Carlos de Guatemala

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ESUMEN DEL REGLAMENTO PARA LOS LABORATORIOS DE LOS CURSOS DE LA SUB- AREA MANEJO DE SUELO Y AGUA 1. Para tener derecho a realizar las prácticas programadas el estudiante deberá presentar lo siguiente: a) El instructivo de práctica correspondiente y en algunos el material a utilizar. b) Cuaderno exclusivo para anotaciones de las prácticas de laboratorio. c) No se permitirá el ingreso de gorras u otro material ajeno al laboratorio, se recomienda apagar los teléfonos celulares. 2. Previo al inicio de cada práctica el estudiante deberá haber leído el material correspondiente para la misma, de tal forma que tenga conocimiento del trabajo a realizar en el laboratorio y someterse a una prueba corta. 3. La hora fijada para el inicio de las prácticas es la siguiente: Jornada Matutina de 11:00 am, todos los días y para la Jornada Vespertina 14:00 hrs, todos los días. Diez minutos, después de la hora de inicio de la práctica, se cerrara la puerta del laboratorio y no se permitirá el ingreso, a menos que se tenga una razón justificada. 4. Se formaran grupos de trabajo, que velaran por el uso adecuado del equipo, instalaciones y cristalería a utilizar. En caso de daños, se les hará responsables a través del “vale interno de cristalería y/o equipo” con forme las normas de la subárea. La reposición del material

deteriorado o extraviado deberá hacerse efectiva más tardar 7 días del daño. 5. El equipo y cristalería utilizada debe lavarse cuidadosamente antes y después de efectuado la práctica. 6. Los reactivos deben de manejarse cuidadosamente y colocarse en un sitio seguro. 7. Los materiales sólidos inservibles, deben ser depositados en recipientes destinados para ello y no en el lavadero. Los residuos líquidos inservibles, deberán ser depositados en los desagües. 8. La reposición de exámenes parciales o finales del laboratorio solamente se efectuara cuando se presente constancia confiable de razón justificada para faltar a la prueba y hasta el momento tenga un promedio de calificaciones, no menor de 70 puntos. 9. De acuerdo con el normativo de promoción y evaluación, Articulo 46 y 47, la nota mínima de laboratorio es de 51% del valor total del mismo (15.3 puntos netos). 10. Cuando coincida un feriado, asueto o permiso para no laborar, en algún día de práctica, los estudiantes deben consultar a su instructor la forma de cubrir dicha práctica. 11. La nota de Laboratorio tendrá valor únicamente durante el curso regular y sus oportunidades de recuperación. Se podrá congelar la nota, a solicitud del estudiante, de acuerdo a lo estipulado por el reglamento de evaluación.

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ROGRAMA DE LABORATORIO INTRODUCCIÓN Edafología, es la ciencia que se encarga de estudiar al suelo. El suelo puede definirse como “un

sistema natural que se desarrolla a partir de componentes minerales y restos orgánicos bajo la influencia de los factores formadores del suelo, suministrándole los nutrimentos y el sostén necesario para las plantas”.

Las propiedades físicas de los suelos, determinan en gran medida, la capacidad de muchos de los usos a los que el hombre los sujeta. La condición física de un suelo, determina, la rigidez y la fuerza de sostenimiento, la facilidad para la penetración de las raíces, la aireación, la capacidad de drenaje y de almacenamiento de agua, la plasticidad, y la retención de nutrientes. Se considera necesario para las personas involucradas en el uso de la tierra, conocer las propiedades físicas del suelo, para entender en qué medida y cómo influyen en el crecimiento de las plantas, en qué medida y cómo la actividad humana puede llegar a modificarlas, y comprender la importancia de mantener las mejores condiciones físicas del suelo posibles.

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Que el estudiante adquiera los conocimientos teórico-prácticos para la determinación de las propiedades del suelo, conociendo la textura suelo, la densidad real y aparente, las constantes defísicas humedad, profundidad, estructura y perfildel del suelo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS       

Realizar un muestreo de suelos aplicando los criterios y procedimientos adecuados. Determinar la textura al tacto del suelo, el color y consistencias. Determinar la textura del suelo a través del método de Bouyoucos Determinar la densidad y porosidad del suelo Determinar las constantes de humedad Realizar un levantamiento de suelos, describir y muestrear el perfil del suelo. Utilizar los conocimientos obtenidos para asociar las características físicas obtenidas de la muestra de suelo trabajada y darle un uso y manejo adecuado del suelo.

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METODOLOGÍA  Al inicio se dará a conocer las normas de laboratorio.  Para la realización de las prácticas, se le proporcionará al estudiante una guía sobre la práctica a realizar una semana antes de la misma, la cual deberá leer, para un mejor desarrollo de la práctica y además de que al inicio se realizará un examen corto.  El instructor del laboratorio brindará una explicación breve, con énfasis en los elementos más importantes de la práctica, además resolverá cualquier duda de los estudiantes.  Durante el desarrollo del laboratorio los estudiantes trabajarán las muestras de suelos, en sus respectivos grupos (5 integrantes), en base a la metodología correspondiente, teniendo el acompañamiento del instructor.  Los estudiantes deberán presentar un informe de laboratorio, en el laboratorio siguiente, incluyendo revisión bibliográfica, objetivos, resultados, la discusión de los resultados, conclusiones, recomendaciones y bibliografía.

estudiantes presentarán el informe final o informe marco integrado, el cual deberá incluir:  Los carátula, introducción, objetivos, marco conceptual, referencial, metodología, resultados, discusión de resultados, conclusiones, recomendaciones y bibliografía (según normas IICA). También deberán realizar una presentación del mismo en la fecha indicada.

PRÁCTICAS A DESARROLLAR ACTIVIDAD Introducción Práctica 1 Práctica 2

NOMBRE DE LA ACTIVIDAD Entrega y Revisión de programas Clasificación de Rocas y Minerales Toma y Preparación de Muestras de Suelo

PUNTEO 0 pts. 2 pts. 2 pts.

Práctica 3

Determinación de Textura Tacto, Color y Consistencia del al Suelo Determinación de la Densidad y Porosidad del Suelo Determinación de la Textura del Suelo (Bouyoucos) Determinación de Constantes de Humedad Examen parcial Levantamiento de Suelos, Descripción y Muestreo del Perfil del Suelo

2 pts.

Práctica 4 Práctica 5 Práctica 6 PARCIAL Práctica 7

Informe Final Entrega y Presentación del Informe Integrado de Laboratorio

Total

FECHA

3 pts. 2 pts. 3 pts. 6 pts. 2 pts.

8 pts.

30 pts.

De acuerdo con el Normativo de Promoción y Evaluación, Artículo 46 y 47, la nota mínima de promoción de laboratorio es de 51% del valor total del mismo (15.3 puntos netos)

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TABLA DE CONTENIDOS

R ESUMEN DEL REGLAMENTO PARA LOS LABORATORIOS DE LOS CURSOS DE LA SUB-AREA

MANEJO DE SUELO Y AGUA......................................................................................................... ii PROGRAMA DE LABORATORIO .................................................................................................. iii

1

CLASIFICACIÓN DE ROCAS Y MINERALES ............................................................................. 1

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TOMA Y PREPARACION DE MUESTRAS DE SUELO ............................................................... 5

3

DETERMINACIÓN DE TEXTURA AL TACTO, COLOR Y CONSISTENCIA DEL SUELO .............. 10

4

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD Y POROSIDAD DEL SUELO ......................................... 15

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DETERMINACIÓN DE LA TEXTURA DEL SUELO ................................................................... 21

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DETERMINACIÓN DE CONSTANTES DE HUMEDAD ............................................................ 27

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LEVANTAMIENTO DE SUELOS, DESCRIPCION Y MUESTREO DEL PERFIL DEL SUELO ......... 35

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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.

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. Los minerales del suelo se pueden clasificar en a) Primarios que se forman bajo altas temperaturas a partir de rocas ígneas y metamórficas y b) Secundarios formados a bajas

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temperaturas como producto de la meteorización química de minerales primarios de rocas expuestas en la superficie de la regolita. Para clasificar minerales se utilizan las siguientes características: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

MORFOLOGÍA: Se refiere a la forma de cristalización del mineral. TRANSPARENCIA: Propiedad del mineral a dejar pasar la luz. BRILLO: Es el resplandor del mineral al reflejarse la luz. COLOR. RAYA Es el color del polvo fino del mineral que deja al rayarlo. DUREZA: Es la resistencia que la superficie del mineral ofrece a ser rayado. Este se determina rayado la superficie de un mineral con otro. La dureza relativa de los minerales se determina mediante la escala de Mohs de la manera siguiente: Cuadro 1: Dureza de los principales minerales MINERAL Talco Yeso Calcita Flurita Apatita Ortoclasa

DUREZA 1 2 3 4 5 6

Cuarzo

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Topacio

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Corindón Diamante

9 10

DUREZA RELATIVA Muy fácilmente rayado con la uña y es grasoso al tacto Fácilmente rayado con la uña Rayado con una moneda de cobre Fácilmente rayado con una navaja Se raya con dificultad por una navaja. Fácilmente rayado con una lima de acero Difícil de rayar con una lima pero éste puede rayar una lámina de vidrio Todos los minerales más duros que 7, puede rayar una lámina de vidrio Raya a todos los minerales

7. EXFOLIACIÓN O CLIVAJE: Es la facilidad de romperse de un mineral paralelamente a ciertos planos atómicos. 8. FRACTURA: Es la rotura que no sigue los planos de exfoliación. 9. TENACIDAD: Es el comportamiento del mineral al romper, cortar o aplastarse. 10. GUSTO: Sabor. 11. OLOR: 12. TACTO: Impresión que deja al tocar el mineral. 13. PESO ESPECIFICO: Es el peso de un cuerpo dividido por el peso de un volumen igual de agua destilada y a 4 ° C. 14. LUMINISCENCIA: Es la emisión de la luz sin que ocurra elevación de la temperatura del mineral. 15. PROPIEDADES MAGNÉTICAS: Según el grado de atracción o rechazo con respecto al imán. 16. PROPIEDADES ELÉCTRICAS. 17. PROPIEDADES TÉRMICAS 18. RADIOACTIVIDAD.

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1.3.2 ROCAS 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 origen las rocas se dividen en tres grupos: ígneas, sedimentarias y metamórficas. ROCAS ÍGNEAS (Eruptivas endógenas o magmáticas) Proceden del enfriamiento y solidificación de la lava o magma. Si el enfriamiento es lento y dentro de la corteza terrestre los cristales de los minerales en las rocas son grandes y de textura gruesa y granular (roca intrusiva, textura fanerítica). En caso de que la solidificación sea sobre la corteza terrestre, con un enfriamiento rápido, las rocas presentarán textura fina, cristales pequeños y agregados dentro de una masa frecuentemente amorfa. (rocas extrusiva, textura afanítica). Otro tipo de rocas ígneas son los denominados piroclastos "fragmentos de fuego", que son los materiales que son arrojados por un volcán y transportados por grandes distancias (textura vacuolar, escoriácea y pumícea). Hay otras rocas que poseen una textura totalmente diferente a las anteriormente mencionadas como la textura vítrea. Para clasificar rocas ígneas se basa en la composición y en la textura de estas. ROCAS SEDIMENTARIAS Son rocas que se forman en la superficie de la tierra por acumulación de lodos, arena y grava como resultado de la meteorización y transporte de otras rocas ya existentes, así como de materiales depositados o precipitados de soluciones. Todas las rocas sedimentarias están compuestos por materiales terrígenos (cristales sueltos, fragmentos de cristales y fragmentos de roca, procedentes de rocas preexistentes por alteración y disgregación); ortoquímicos (materiales formados por precipitación química directa en la propia cuenca de sedimentación, durante o inmediatamente después del deposito); y alquímicos (materiales de origen químico, u órgano-químico, formados en la misma cuenca, pero que han llegado a la zona de depósito como "clastos". En base al contenido de estos materiales tendremos: a) rocas detríticas, más del 50% de materiales son terrígenos; b) rocas carbonatadas; c) rocas arcillosas; d) rocas evaporítas; e) rocas orgánicas; f) rocas fosfatadas; g) rocas ferruginosas. ROCAS METAMORFICAS Originadas de rocas ígneas o sedimentarias por la acción de calor, presión o ambas a la vez. Una clasificación de las rocas metamórficas se basa en los siguientes criterios: a) estructura y textura; b) clasificación mineralógica: minerales principales de las rocas ígneas, minerales básicos, minerales accesorios y los metamórficos; y c) la foliación o el clivaje.

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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.

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?

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TOMA Y PREPARACION DE MUESTRAS DE SUELO

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 oxigeno, 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, temperatura, humedad relativa, vientos, plagas y malezas, 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.

2.2 OBJETIVOS Que el estudiante: Comprenda la importancia del muestreo de suelos para análisis con fines de fertilidad.

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Conozca la metodología para el muestreo de suelos y el manejo que se le debe dar a las muestras



antes de ingresar al laboratorio.

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2.3 MARCO CONCEPTUAL La toma de muestras de suelos debe llevar un propósito. 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. Época y frecuencia de muestreo En general, la mayoría de los campos de cultivos deben ser muestreados antes de la siembra, cada 2 o 3 años, pero en suelos bajo uso intensivo, el muestreo debe ser realizado antes de la siembra cada año. Las muestras deben tomarse en cualquier época del año, pero es deseable que el suelo tenga cierto grado de humedad (capacidad de campo es ideal). Para que los resultados de los análisis químicos de suelos sean eficientes en la solución de problemas nutricionales, éstos deber ser complementarios con una información sobre las características físicas y químicas del suelo y un amplio historial sobre los cultivos anteriores.

2.3.2 Toma de muestras de suelo para una sola planta La toma de muestras de suelo para establecer correlación del suelo con una sola planta se limita a la toma de 3 a 5 submuestras alrededor del tronco de la planta a una distancia de 30 a 60 cm del tronco, según el tipo de la planta. Esto representa la unidad de muestreo mínima para una planta aislada, pero si se juntan 15 a 30 muestras, automáticamente sé esta tomando muestra compuesta. Este muestreo se realiza para el caso de cítricos, aguacates, cafetales, etc.

2.3.3 Historial del suelo y cultivo Para hacer una recomendación adecuada de uso de fertilizantes en base a la interpretación de análisis de suelos, es necesario que la muestra de suelos se haga acompañar de la información siguiente: 6


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Fertilizantes o enmiendas aplicados con anterioridad Profundidad de aradura Drenaje del suelo (bueno, medio o pobre) Cultivo previamente establecido (anterior) Cultivo a establecer Producción anterior y esperada Cualquier otro factor que pudiera ser limitante para el desarrollo de las plantas.

2.3.4 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 separadamente. 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 Bolsas de papel, de plástico o de manta Machete Etiquetas Lápiz grueso de color obscuro.

2.5 METODOLOGIA 1. Antes de proceder a la toma de muestras, deben delimitarse las áreas que se tomarán como unidades de muestreo. Para esto se elabora un mapa o croquis de campo, tomando en cuenta la productividad del suelo, topografía, textura, estructura, drenaje, color, vegetación dominante, manejo y cultivo anterior.

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2. Si se tiene un suelo que sea uniforme, se procede a tomar una muestra la cual debe contener por lo menos 15 a 30 submuestras para un área máxima de 4 a 6 hectáreas, pero si hay mucha variabilidad el terreno se divide de acuerdo a los criterios antes mencionados. 3. 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. 4. Terrenos situados a inmediaciones o cercanos a edificaciones, zonas marginales de los campos, caminos o carreteros se encuentran en condiciones anormales y se deben excluir del muestreo o muestrearse por ejemplo, cuando sea necesario. 5. El muestreo en suelos que han estado bajo fertilización en bandas o posturas deben muestrearse con especial cuidado, tratando de obtener un volumen igual tanto de áreas fertilizadas como no fertilizadas. 6. Las submuestras se toman cada 15 a 20 pasos, siguiendo un Zig-zag y utilizando para ello un barreno, tubo de muestreo (Tubo Hofter), pala, piocha o machete. Las rebanadas de suelo que se toman deben ser delgadas para no formar muestras muy grandes las submuestras se deben colectar en una cubeta, bolsas de plástico u otro recipiente. Se mezcla bien el suelo y se aparta de una a dos libras que se guardan en una bolsa de plástico o polietileno debidamente identificadas y etiquetadas. 7. El suelo debe guardar la humedad que tiene en el campo. 8. Para hacer una recomendación adecuada de uso de fertilizantes en base a la interpretación de análisis de suelos, es necesario que la muestra de suelos se haga acompañar de la información siguiente: lugar de origen de la muestra, fertilizantes o enmiendas aplicados con anterioridad, profundidad de aradura, drenaje del suelo (bueno, medio o pobre), si se riega o no, cultivo previamente establecido (anterior), cultivo a establecer, producción anterior y esperada y cualquier otro factor que pudiera ser limitante para el desarrollo de las plantas.

2.5.1 Manejo de Muestras en el Laboratorio 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. a. 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 poco después de haber sido 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. 8


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b. 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 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. c. 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). d. 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. e. Identificación

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

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CUESTIONARIO 1. ¿Explique en qué 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? 9


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3 DETERMINACIÓN DE TEXTURA AL TACTO, COLOR Y CONSISTENCIA DEL SUELO

3.1 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.

3.2 OBJETIVOS Que el estudiante: Conozca la metodología para la determinación de la textura al tacto.





Conozca la importancia del color y consistencia del suelo. Conozca las metodologías para la determinación de color y consistencia del suelo.



3.3 MARCO CONCEPTUAL 3.3.1 TEXTURA AL TACTO Para determinar la textura al tacto recuerde que la arena es gruesa y áspera, el limo se percibe suave como la harina, y que la arcilla mojada es pegajosa y plástica. Recuerde asimismo, que las más pequeñas partículas de suelo que pueden observarse a simple vista son las de limo grueso.  Toque primero muestras de textura conocida.  Toque el suelo seco primero. ¿Se desmoronan fácilmente o sucede todo lo contrario? Las muestras duras deben contener por lo menos una cantidad apreciable de arcilla.  Tome una muestra de suelo del tamaño de una moneda de 50 centavos y humedézcala como si fuera arcilla para modelar. Trate de formar (con ella) una especie de cintilla, mediante presión de 10


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los dedos pulgar e índice. Una prueba alternativa consiste en formar con el suelo una especie de alambre. Si logra obtener fácilmente un alambre o cintilla larga, el suelo es plástico y con toda probabilidad contendrá más de 40% de arcilla. Su textura fluctuará entre la de arcilla, arcilla limosa o arcilla arenosa. Si el alambre o cintilla se logran fácilmente, pero asimismo se quiebran con la misma facilidad, el suelo es probablemente franco arcilloso, franco arcillo-limoso o franco arcillo-arenoso. Unas muestra de franco, franco limoso o franco arenoso puede formar una cintilla o alambre si el contenido de humedad es apropiado, pero serán todavía más débiles que los formados con las muestras de franco arcilloso. 

A continuación determine si la arena o el limo son los predominantes. Con frecuencia ello se logra con mayor facilidad si le agregamos agua hasta que el suelo se halle en estado mojado. Si el material mojado produce una sensación de aspereza, lejos de la harinosa suave habitual del limo, seleccione un nombre que incluya la palabra arenosa. Si la sensación harinosa de suavidad predomina y no presenta mucha aspereza, atribúyale uno de los nombres que corresponda a la textura limosa. Use el nombre sin prefijo en caso de que ninguna de las dos sensaciones, de suavidad o de aspereza, predomine.

Ejemplo: Convertimos fácilmente una muestra de suelo en un alambre de 2 a 3 pulgadas de longitud, acto seguido se desmoronó. Ello indicará que corresponde a una de las texturas de franco arcilloso. Después se decidió que la muestra, mojada, presentaba una sensación suave, sin asperezas. En este caso se le designó como textura franco arcillo-limosa. 

Si el suelo es muy arenoso, este podrá ser de franco arenoso, arena francosa o de arena. En el estado húmedo, las muestras de franco arenoso presentan cierta tendencia a pegarse, pero no así lasuna muestras francosa de arena. El estado mojado usamanos para determinar cuando muestradeesarena de arena o deo arena francosa. Al tomar conselas una arena mojada deja humedad en estas, pero no las ensucia; en cambio una arena francosa las dejará ligeramente sucias.

3.3.2 COLOR 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. 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

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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. 3.3.3 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 en el estado mojado, el suelo llega hasta niveles de capacidad de campo o saturación. 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 1

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

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Ligeramente duro: débilmente resistente a la presión, se rompe fácilmente entre pulgar e índice. Duro: moderadamente resistente a la presión, se puede romper en la mano sin dificultad, pero difícilmente se rompe entre pulgar e índice. Muy duro: muy resistente a la presión, se puede romper en la mano solamente con dificultad; no se rompen entre pulgar e índice. Extremadamente duro: extremadamente resistente a la presión; no se puede romper en la mano.

Consistencia en húmedo: se determina con un contenido de humedad aproximadamente 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 1 2 3 4 5

Suelto: sin coherencia. Muy friable: el material se desmenuza bajo muy ligera presión, pero se une cuando se le comprime. Friable: el material se desmenuza fácilmente bajo ligera o moderada presión entre pulgar e índice. Firme: el material se desmenuza bajo fuerte presión entre pulgar e índice, pero se nota una clara resistencia. Muy firme: el material se desmenuza bajo fuerte presión, apenas desmenuzables entre pulgar e índice. 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 : 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 1

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

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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.

Plasticidad : Es la cualidad por la cual el material edáfico cambia continuamente de forma bajo la 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 1 2 3

No plástico: no se puede formar un cordón o un chorizo, Ligeramente plástico: se forma un cordón pero la masa se deforma o se rompe fácilmente. 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. 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.

3.4 CUESTIONARIO 1. Para qué sirve conocer el color del suelo? 2. Para qué sirve conocer la consistencia del suelo? 3. Qué diferencia existe entre consistencia en húmedo y en mojado? 4. Qué tan seguro considera usted el análisis de textura al tacto?

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4 DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD Y POROSIDAD DEL SUELO

4.1 INTRODUCCIÓN La densidad es la masa (peso) de un material por unidad de volumen (gr/cc). La densidad del suelo (aparente) 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 (cm3) 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. 

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 la densidad aparente, pero al bajar la agregación la misma sube. Peso especifico del suelo es el número de veces que un material secado al horno es más pesado que el volumen de agua que esta desplaza. Es la relación dentro del peso de las partículas del suelo secadas al horno excluyendo el espacio poroso y el peso de un volumen igual de agua. 15


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La densidad de partículas y el peso específico de un suelo son numéricamente iguales siempre que las unidades de masa y volumen sean gr/cc. La que densidad aparente y el peso específico de un suelo son numéricamente iguales, siempre las unidades de masa y volumen sean gr/cc. 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 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 esta 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 de raíces, movimiento y almacenamiento de agua.

4.2 OBJETIVOS Que el estudiante: Se familiarice con la determinación, uso de la densidad real y aparente, peso



específico y porosidad del suelo. Determine la densidad aparente por medio del método de campo usando barrenos



de volumen conocido, métodos del agujero y por el método de la probeta graduada. Defina la relación existente entre estos factores y la textura y estructura del suelo.



4.3 MATERIALES Y MÉTODOS 4.3.1 MÉTODO ANALÍTICO O DE LABORATORIO PRINCIPIO: El volumen de las partículas del suelo es igual al volumen de agua que ellas desplazan.

MATERIALES Y REACTIVOS - Probeta graduada de 100 ml - Balanza monoplato 16


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- Tapón de hule - Espátula - Agua -- Pizeta Horno de convección y cajas de aluminio PROCEDIMIENTO 1. Tome el peso de una probeta seca y limpia. Agregar una porción del suelo secado al aire y tamizado a 2 mm. (25 a 40 ml de volumen en la probeta). 2. Tapar la probeta con un tapón de hule o la palma de la mano y compacte el suelo golpeando el fondo de la misma sobre un material suave (hule, papel, etc.) unas 10 veces desde una altura aproximada de 5 cm (esto simulará la compactación en el campo). Determine el volumen que ocupa. 3. Pese la probeta con el suelo; luego por diferencias determine el peso del suelo húmedo contenido. 4. Tome una cierta cantidad del suelo utilizado y determine su porcentaje de humedad utilizando el horno de convección, luego determine el peso de suelo seco de la muestra. Recuerde que todos los cálculos de laboratorio son hechos con el peso de suelo en base seca. 5. Extraiga el suelo de la probeta, lave la misma y agregue un volumen de agua conocido. Luego pese 100-200 gr. de suelo y agréguelos a la probeta. Determine el volumen de agua desplazada por el suelo agregado (esto es el espacio poroso). CUADRO DE RESULTADOS

IDENTIFICACION DE LA MUESTRA Peso de caja + suelo húmedo Peso de caja + suelo seco Peso de caja % HUMEDAD EN BASE SECA Peso probeta vacía Peso probeta + suelo húmedo Peso suelo húmedo Peso suelo base seca Volumen de suelo compactado DENSIDAD APARENTE

A

B

Peso suelo base seca Volumen de agua desplazada DENSIDAD REAL Peso de agua desplazada Peso específico % POROSIDAD

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4.3.2 MÉTODO DE CAMPO 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. MATERIALES - - - - - -

Piocha o Machete y una cucharilla Plástico delgado Agua y recipientes Probeta plástica Homo de convección y cajas de aluminio Balanza Monoplato

PROCEDIMIENTO 1. Ubique un sitio típico del lugar 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. 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. Determine la densidad real del suelo mediante el método de la probeta en el laboratorio. CUADRO DE RESULTADOS IDENTIFICACION DE LA MUESTRA Peso de caja + suelo húmedo Peso de caja + suelo seco Peso de caja % HUMEDAD EN BASE SECA Volumen de agujero Peso muestra extraída húmeda Peso muestra base seca DENSIDAD APARENTE Peso suelo base seca

A

B

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Volumen de agua desplazada DENSIDAD REAL Peso de agua desplazada Peso específico % POROSIDAD

4.3.3 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 que la muestra el interior del cilindro se coloca en una bolsa plástica se cierracontenida para evitaren pérdidas de humedad en ely traslado al laboratorio. 4. Se pesa la muestra húmeda. 5. Se saca una submuestra de 20 gr., se coloca en una caja de lata o de aluminio, se mete al horno a 110°C, por 24 horas, para determinar el porcentaje de humedad de la muestra. CUADRO DE RESULTADOS IDENTIFICACION DE LA MUESTRA Diámetro Altura VOLUMEN Peso suelo húmedo Peso traste o caja Peso suelo húmedo + traste o caja Peso suelo seco + traste Peso suelo seco % DE HUMEDAD Peso suelo base seca DENSIDAD APARENTE

A

B

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

Densidad aparente = Peso suelo base seca / Volumen suelo Densidad real = Peso suelo base seca / Volumen de agua desplazada 19


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 

Peso especifico real = Peso suelo base seca / Peso del agua desplazada % Porosidad = (1 - (Densidad aparente / Densidad real) * 100

4.5 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, peso específico real 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 qué?

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5 DETERMINACIÓN DE LA TEXTURA DEL SUELO (Método de Bouyoucos)

5.1 INTRODUCCIÓN La fracción mineral del suelo consiste en partículas que han sido clasificadas en tres categorías según rangos de "diámetro efectivo o 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 influye en la infiltración y retención del agua por el suelo, aireación, capacidad de retención de nutrimentos, erosión, 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 mas 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.

5.2 OBJETIVOS Que el estudiante: 

Determine el contenido dedel humedad debase un suelo para trabajar las muestras suelo en seca.y que realice los diferentes cálculos Determine la textura del suelo por medio del hidrómetro de Bouyoucus.



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5.3 MATERIALES Y MÉTODOS 5.3.1 DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD DE LAS MUESTRAS PRINCIPIO: Las muestras de suelo húmedas o secadas al aire retienen agua por fuerzas, tales como: cohesión, adhesión, fuerza electrostática y por bipolaridad del agua. Esta humedad puede removerse a una temperatura de 100 a 110° C para ello, se utiliza un horno de convección.

5.3.2 EQUIPO - Balanza monoplato - Hornos de convección - Cajas de aluminio con tapadera - Espátula

5.3.3 PROCEDIMIENTO 1. Determine el peso de una caja de aluminio con su respectiva tapadera. 2. Agregue una porción de suelo húmedo a la caja de aluminio (10 a 50 g). 3. Introduzca al horno la caja con el suelo, enciéndalo y calíbrelo a una temperatura de 105 a 110C. Deje las muestras en el homo hasta que éstas alcancen un peso constante, un secado de 12 a 24 horas es suficiente. 4. la muestra yladéjela enfriar. 5. Saque Pese nuevamente caja con la muestra.

5.4 CÁLCULOS - (Peso de la caja + muestra húmeda) - (Peso de la caja + muestra seca) = Peso de agua - (Peso de la caja + muestra seca) - (Peso de la caja) = Peso de la muestra seca. - % de agua = (Peso del agua / Peso de muestra seca) * 100 5.4.1 CUADRO DE RESULTADOS NUMERO DE MUESTRA Peso muestra húmeda + caja Peso muestra seca + caja Peso de la caja Peso de muestra seca Peso del agua % de agua

A

B

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5.5 ANÁLISIS MECÁNICO 5.6 PRINCIPIO DEL MÉTODO ANALÍTICO El método del hidrómetro de Bouyoucos para el análisis mecánico del suelo, se basa en dos principios que son: la dispersión y la sedimentación. a. Dispersión: Las partículas del suelo, en la mayoría de los casos, se encuentran unidos formando agregados o gránulos por la presencia de agentes cementantes. La dispersión consiste en romper los agregados, lo cual se puede realizar agitando la muestra y luego agregar agentes químicos dispersantes que actúen en forma contraria a los agentes cementantes Calgón (NaPO3)6, Oxalato de Sodio (Na2C2O7), Hidróxido de Sodio (NaOH)). En esta forma se puede lograr que las partículas menores de 2 mm del suelo entren en suspensión. b. Sedimentación: La técnica de sedimentación se basa en la velocidad de caída de las partículas en el agua, según su superficie específica. Las partículas más grandes se precipitan más rápido que las partículas pequeñas, debido a que las partículas pequeñas presentan mayor área superficial por unidad de peso por lo que ofrecen mayor resistencia a la fricción y por lo tanto se precipitan a menores velocidades. La ley de Stokes se relaciona con la velocidad de caída de partículas esféricas en un líquido de viscosidad y densidad conocidas y se expresa en la forma siguiente: V = (2 r²g (dr-dl)) / 9n Esto indica, que la velocidad de caída V, es directamente proporcional al cuadrado de su radio efectivo o equivalente ( r ), a la fuerza de gravedad (g), a la diferencia de la densidad entre las partículas (dr) y del líquido (dl), pero inversamente proporcional a la viscosidad del líquido (n). La densidad y la viscosidad del agua son afectadas por la temperatura, de tal manera que la velocidad de caída de las partículas es directamente proporcional a la temperatura. Por lo tanto, es necesario utilizar un factor de corrección para la temperatura. El suelo en suspensión se mide por medio del hidrómetro de Bouyoucos, que determina la densidad de la suspensión. A medida que hay mas material en suspensión, la densidad será mayor y el hidrómetro flotará más alto, si hay menos material en suspensión la densidad bajará y por lo tanto, el hidrómetro se hundirá más. Bouyoucos determinó, que después de 40 segundos las arenas ya han sedimentado y no afectan a la lectura del

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hidrómetro así mismo después de dos horas las partículas de limo se han precipitado quedando en suspensión únicamente las arcillas.

5.6.1 EQUIPO - - - - - - - - - -

Balanza monoplato 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

5.6.2 PROCEDIMIENTO Pese 50 gr. de suelo secado al aire, si el suelo es de textura fina (arcilloso) ó 100 gr. si éste es de textura gruesa (arenoso); la muestra debe estar tamizada a 2 mm. 2. Coloque la muestra en un beacker de 250 ml. (previamente identificado). Agregue agua destilada hasta la mitad y adicione 10 ml de calgón. 1.

3.

4.

5.

6. 7.

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. 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 de 2-5 minutos, (para suelo arenoso). Si el suelo es arcilloso agítelo de 7 a 10 minutos. 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 la marca inferior del cilindro, 1130 ml para suelos arcillosos, y si se usan 100 gr de muestra, llene el cilindro hasta la marca superior. Remueva el hidrómetro y coloque un tapón de hule o la palma de la mano en la boca del cilindro. Agite la suspensión volteando el cilindro hacia abajo y luego hacia arriba durante un minuto de 20 a 30 movimientos durante ese minuto. 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 24


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8.

circulatorias que afecten la velocidad de sedimentación de las partículas. 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 1 a 3 gotas de alcohol isoamílico inmediatamente A los 20 de segundos introduzca cuidadosamente el hidrómetro,después libérelode enlalaagitación. 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 hidrómetro leyendo la parte superior el menisco (el hidrómetro da las lecturas en gramos de suelo en suspensión). 10. Inmediatamente saque el hidrómetro y lávelo introduciéndolo en un cilindro con agua. 11. Cuidadosamente introduzca el termómetro en la suspensión y observe la temperatura y anótela. 9.

NOTA: 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: 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 asi como la temperatura de la suspensión.  Una vez determinados los porcentajes de las diferentes partículas, use el triángulo textural (se adjunta) para determinar la clase textural de la muestra. 

CÁLCULOS 1. Peso suelo seco =

Peso suelo húmedo 1 + % de agua (en decimales) 2. Gramos material en suspensión = (lectura suspensión) - (lectura agente dispersante) ± (corrección por temperatura) NOTA: Recuerde que el peso en base seca de la muestra corresponde al peso de la arena, limo y arcilla (la materia orgánica no se toma en cuenta). La lectura corregida a los 40 segundos son gr de limo - arcilla y la lectura corregida a las 2 horas son gr. de arcilla. 25


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3. % arena = (gr. arena / gr de suelo seco) * 100 4. % limo = (gr. limo / gr. de suelo seco) * 100 5. % arcilla = (gr. arcilla / gr. de suelo seco) * 100 6. limo –(suspensión) = ((Lectura 40 segundos * 100) / peso de suelo seco) 7. % % arcilla arena =+ 100 (%limo + % arcilla) 8. % arcilla = ((lectura 2 horas corregida * 100) / peso de suelo seco) CUADRO DE RESULTADOS MUESTRA

A

B

Peso suelo húmedo Peso suelo seco Lectura 40 segundos Temperatura 40 segundos Corrección de temperatura Lectura calgón Lectura corregida 40 segundos Lectura 2 horas Temperatura 2 horas Corrección de temperatura Lectura calgón Lectura corregida 2 horas Gramos de arcilla Gramos de limo Gramos de arena % de arcilla % de limo % de arena Clase textural

5.7 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? 26


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6 DETERMINACIÓN DE CONSTANTES DE HUMEDAD

6.1 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 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 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.

6.2 OBJETIVOS Que el estudiante: Se familiarice con la relación que existe entre las características físicas del suelo (textura,

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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.

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6.3 MARCO CONCEPTUAL 6.3.1 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 desuelo 100 ml. Muestra de 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. 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. 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. CUADRO DE RESULTADOS CAPACIDAD MÁXIMA DE RETENCIÓN DE AGUA Gr. de Suelo secado al ml de agua

Suelo

% de agua en el suelo horno secado al Secado al aire aire

Secado al horno

En suelo secado al aire

Tiempo % agua en el suelo requerido para colectar Retenida en saturado 50 ml. de (base seca) el suelo agua

A B

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El valor de la columna 7 se obtiene dividiendo la suma de las columnas 5 y 6 entre la columna 4 y multiplicando esto por 100.

6.4 CAPACIDAD DE CAMPO (CC) La Capacidad de Campo se define como el contenido de humedad que tiene el suelo inmediatamente después de que el agua gravitacional ha drenado. O sea la máxima cantidad de agua que el suelo puede retener en contra de la fuerza de la gravedad. La tensión a la cual el agua esta retenida en un suelo a capacidad de campo entre 1/10 de atmósfera en suelos arenosos y 1/3 de atmósfera en suelos arcillosos.

6.4.1 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 1. Limpiar y nivelar un área de 1 .0 * 1.0 m, haciéndole dos bordes alrededor de unos 20 a 30 cm de altura. 2. Aplicar una lámina de agua de 20 a 30 cm., (200 a 300 litros) en el área interior para humedecer todo en el perfil, y se dejalos quedos se filtre. Adicionalmente agregar una lámina similar de agua el área entre bordes para evitar enselodebe posible el movimiento horizontal del agua de la parcela interna. 3. Tapar el área total de la parcela con un plástico para evitar evaporación o ingreso de agua de lluvia, para evitar errores en las lecturas de contenido de humedad. 4. 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 de 12 a 24 horas en suelos arcillosos. La profundidad de muestreo dependerá de la profundidad radicular del cultivo. 5. 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.

6.4.2 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 29


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gravitacional es expulsada y el contenido de humedad que queda en la muestra es la de Capacidad de Campo.

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 poroso. Hacer muestras por triplicado 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.

6.4.3 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 centrifuga 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

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 numero de muestras y colóqueles un cuadro de papel filtro en el fondo (para evitar que el suelo se salga de las mismas).

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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 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 la centrifugadora y acelérela 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.

6.4.4 COEFICIENTE HIGROSCÓPICO El coeficiente higroscópico representa la cantidad de agua retenida por un suelo cuando se mantiene en equilibrio a 98% de humedad relativa a temperatura ambiente (cámara húmeda). Esta humedad corresponde al agua retenida 32 atmósferas de tensión.

MATERIALES - - - - -

Cámara húmeda Cajas de Petri Traste de Pesar Balanza de torsión Horno de convección

PROCEDIMIENTO 1. 2. 3. 4.

Deposite una capa de suelo de 1 a 3 mm de espesor en el fondo de una caja de petri. Coloque las cajas de petri en la cámara húmeda por 40 horas. Transfiera las muestras a trastes previamente tarados y péselas. Introduzca las muestras en el homo colocando las tapaderas de los trastes debajo de los mismos (destapados) y déjelas por 12 horas a 110 a 115 grados centígrados de temperatura. 5. Tape los trastes, sáquelos del homo y colóquelos en una desecadora de 1/2 a 1 hora, para que se enfríen y luego péselos. 6. Determine el porcentaje de humedad.

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6.5 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. 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.

6.5.1 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 tenga de 3 riego a 4 pares de horasno bien desarrolladas. 3. plántula Se hace un último procurando 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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6.6 FORMAS DE EXPRESAR EL CONTENIDO DE AGUA DEL SUELO 6.6.1 EN BASE A PESO A. PORCENTAJE DE HUMEDAD EN BASE SECA Es la forma más común de expresar la humedad del suelo, esto porque el peso del suelo de una muestra secada al homo (base seca) es siempre el mismo sin importar el contenido de agua inicial de la muestra. % Humedad base Suelo Seco = ______Peso del agua____ * 100 Peso suelo secado al horno PORCENTAJE DE HUMEDAD EN BASE HÚMEDA Es poco común puesto que el peso de una muestra de suelo húmeda es variable de acuerdo al contenido de humedad inicial de la muestra. % Humedad Base Suelo Húmedo = ______Peso del agua____ * 100 Peso suelo húmedo secado al aire

EN BASE A VOLUMEN Se refiere al porcentaje del volumen del suelo que es ocupado por el agua. En muchas ocasiones el porcentaje de humedad en base a suelo seco es necesario expresarlo en unidades de volumen. % Humedad Base Volumen =

Volumen agua muestra * 100 Volumen total suelo

La formula anterior es de difícil empleo pues se dificulta la obtención del valor de volumen de agua de la muestra, por lo que se aplica la siguiente formula practica % Humedad Base Volumen = (% Hum. base suelo seco) * (Den Aparente del suelo) (Densidad del agua) O simplemente, % Humedad base Volumen == (% Hum. Base suelo seco) * (Dens. Aparente del suelo)

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EN BASE A LAMINA DE AGUA EN EL SUELO Se refiere al espesor de una lámina de agua sobre el terreno, sin importar el área sobre la cual se encuentra. Se expresa en mm o cm de agua.

Lamina de agua == (% Hum. Base volumen) * (Profundidad del suelo) 100 O sea,

Lámina de agua = (% Hum. Base seca) * (Densidad aparente suelo) * ('Prof. del suelo) 100

6.7 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.dede deelriego deberá para subir laaparente humedaddehasta un 28% a una profundidad 50agua cm. en suelo, si esteaplicar tiene una densidad 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 humedecida por una precipitación pluvial de 10 cm., si el 25% del agua sufre escurrimiento superficial?

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LEVANTAMIENTO DE SUELOS, DESCRIPCION Y MUESTREO DEL PERFIL DEL SUELO

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7.1 INTRODUCCIÓN Se entiende por levantamiento de suelos, al estudio sistemático de los suelos, incluyendo trabajos de campo y laboratorio en los cuales se hace una descripción, clasificación y mapeo de las clases de suelo. Estos 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 de clasificación existentes. Entre los principales sistemas de 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.

7.2 OBJETIVOS Que el estudiante: Conozca los objetivos e importancia de los diferentes tipos de levantamientos y clasificación

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de suelos. Describa y muestree un perfil de suelo.

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7.3 MARCO TEORICO 7.4 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:

7.4.1 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 Km2. 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.

7.4.2 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 Km2., 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.

7.4.3 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 o en áreas destinadasmapas a estaciones experimentales. levantamiento debe ajustarse a lasy drenaje especificaciones siguientes: o fotografía a escala deEste 1:20,000 o mayor, 2 densidad promedio de observaciones detalladas 15/Km , área mínima por unidad de mapeo menores de 1.5 Ha, y la escala de publicación del mapa 1:10,000 o mayor.

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7.5 METODOLOGIA 7.5.1 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. 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) delimitados, y clasificación suelo.físicos, químicos y 3) previamente Etapa de laboratorio, enmuestreo esta parte se deben preliminar hacer los del análisis 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.

7.5.2 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 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 37


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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.

DESCRIPCIÓN DEL AMBIENTE Dentro de la información que se incluye al describir el ambiente en el cual se encuentra un pedón podemos mencionar: - - - -

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Identificación del pedón: Localización política administrativa: Referencias cartográficas: 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 excesivamente drenado y Clase 6: excesivamente drenado. Humedad del suelo: Húmedo o seco. Actividad Humana:

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Otras características: Profundidad de la capa freática.

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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. b) Establecer la profundidad a la que se encuentra cada horizonte. Se empieza desde la superficie y se va refiriendo centímetros (cm.)el rango de profundidad para cada uno de los horizontes, la dimensión será en 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).

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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 esta 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 descompuesto, como hojas, ramitas, musgos y líquenes. El O puede estar sobre la superficie de un suelo mineral o a cualquier profundidad bajo la superficie si esta 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 mas 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 mas claro en color que el horizonte B inferior. Tiene menos materia orgánica que el horizonte A. Generalmente esta bajo un horizonte O o bien un A y encima un B. 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 transicionales. 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 tienen propiedades reconocibles de los dos tipos de horizontes 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.

7.5.3 CARACTERÍSTICAS A ESTUDIAR EN EL PERFIL - Color: En seco, húmedo y presencia de manchas (abundancia, tamaño y color) - Textura:

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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 química es muy común en suelos 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, esta 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 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). Limite entre horizonte: Este se refiere a las características que se encuentran en el espacio en donde termina u horizonte y empieza el otro (transición). Las características de los límites se les determina 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).

7.5.4 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.

7.5.5 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

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llevadas al laboratorio para realizar las pruebas fisicoquímicas que no pueden ser hechas en el campo.

7.6 CUESTIONARIO 1. Explique cuál es la importancia de los levantamientos de suelos e indique los objetivos de cada nivel de 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? 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?

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Manual Practicas de Laboratorio Edafologia i[1]

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