UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE SUELOS CURSO: EDAFOLOGÍA GENERAL – LABORATORIO
INFORME DE LA PRÁCTICA N° 9 TÍTULO: Salinidad del suelo ALUMNOS: Zevallos Ramírez, Shirley (20170086) Raffo Torres, Enzo L. (20170018) Paredes Milla, Brando (20161055) Condori Hinostroza, Jhanz A. (20170323)
PROFESOR DE TEORÍA: García Bendezu, Sady PROFESOR DE LABORATORIO: Mestanza Novoa, Carlos GRUPO DE TEORÍA Y LABORATORIO: B, G2* GRUPO DE LABORATORIO: Mesa 5 HORARIOS DE PRÁCTICA: Martes de 2:00pm. – 4:00pm. FECHA DE ENTREGA: 13 de noviembre del 2018
LA MOLINA – LIMA – PERÚ
I. INTRODUCCION II. OBJETIVOS III. REVISIÓN DE LA LITERATURA IV. MATERIALES
Muestra suelo salino Muestra suelo extra Vasos plásticos de 100ml (4) Baguetas de vidrio (4) Embudos de vidrio con papel de filtro Piseta con agua destilada Agua destilada Salómetro Balanza Pipetas de 10ml
V. MÉTODOS Y PROCEDIMIENTO
Determinación de la conductividad eléctrica: 1. Pesamos 4 muestras de suelo salino (20g.) y los colocamos en embudos con papel filtro. 2. A 3 embudos le agregamos 30,60 y 90ml. de agua destilada respectivamente, de manera progresiva, y esperamos que filtre (5 minutos aprox.) 3. Una vez que obtenemos los 3 filtrados, hallamos la CE. de cada uno y los anotamos. 4. Al cuarto embudo le agregamos solo 20 ml. de agua destilada, y esperamos que filtre, para así poder hallar la CE inicial (testigo). 5. A los 3 primeros embudos le volvemos a agregar 20 ml. de agua y después del filtrado hallamos la CE en extracto de saturación(CE multiplicado por 2) 6. Mezclar, como un proceso aparte, 20 g. de suelo muestra y 20 ml- de agua destilada, y mezclar con una bagueta de vidrio en una vaso plástico por 5 minutos aproximadamente, para luego hallar la CE con el saltómetro. 7. VI. RESULTADOS Y DISCUSIONES CE ( dSxm-1) DEL SUELO LAVADO CON AGUA DESTILADA:
TESTIGO 16.6
A. 30 mL 13.7
B. 60 mL 16.1
C. 90 mL 15
CEES ( dSxm-1) DEL SUELO LAVADO CON 20 ml AGUA DESTILADA: TESTIGO
A.
B.
C.
33.2
49.6
30.2
15.78
DISCUSION
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El procesos de la obtención de la CE no fueron precisas, ya que por teoría sabemos que al diluir nuestra muestra suelo con una cantidad mayor de agua destilada debíamos haber obtenido una CE menor, lo cual no fue así, obteniendo datos irregulares y contradictorios con la teoría. - Los errores en nuestro procesos pudieron haber sido por causa de: un vertido del agua destilada de forma no gradual, no haber sido precisos con el tiempo indicado para la recolección de agua filtrada, una inadecuada calibración y limpieza del saltómetro. - Los resultados obtenidos de la CE ES tampoco fueron los adecuados ya que a pesar que esta vez sí cumplen con la teoría de ir bajando la CE a medida que se le ha aplicado mayor cantidad de agua, la muestra “A” no cumple esta misma premisa pero con relación al cuadro anterior, ya que si dividimos su CEES entre 2 y lo comparamos con la CE obtenida en el primer cuadro, nos daremos cuenta que la CE a aumentado después de haberle agregado 20 ml. de agua destilada, esto se pudo haber dado un rápido vertido del agua en el embudo , obligando posiblemente la caída de mas sales. VII. CONCLUSIONES
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La salinidad suele ser una de las limitantes productivas más serias y puede ser mitigada efectuando un control y manejo de riego correcto, utilizando agua de mejor calidad, aplicando materia orgánica para mejorar la estructura del suelo, entre otras acciones que nos permitan proteger el cultivo.
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Es importante como ingenieros decidir si conviene invertir en un suelo para disminuir su salinidad o encontrar un cultivo adecuado para ese suelo salino.
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Los resultados de CE obtenidas en el saltómetro no representan la verdadera CE de la muestra suelo, ya que la solución, agua destilada y sales, analizados en el saltómetro provienen de una mezcla de suelo y agua destilada en proporción de uno a uno, es por eso que para saber la verdadera conductividad eléctrica del suelo, la cual será llamada conductividad eléctrica en extracto de saturación, tenemos que multiplicar por dos el valor obtenido por el saltómetro.
. VIII. RECOMENDACIONES IX. BILBLIOGRAFIA CUESTIONARIO:
1. Explique brevemente el origen de la salinidad del suelo. Las sales presentes en los suelos salinos proceden de la meteorización de los minerales y rocas que constituyen la corteza terrestre. De estos elementos, los que participan en las sales de los suelos salinos son: Ca, Mg, Na, K, Cl, S y C, con menor frecuencia, N, B e I. La meteorización de las rocas por si sola rara vez ha ocasionado que se acumulen grandes cantidades de sal en un lugar. (Universidad Agraria – Promsa Mag, 2004) Los suelos salinos litorales se producen por una intrusión del agua de mar y la composición química de las sales presentes corresponde a la del agua de mar. Los suelos salinos o sódicos continentales se producen, en cambio, por el ascenso de tablas superficiales de aguas ricas en sales o por lavado deficiente de la zona radical en donde se han acumulado las sales provenientes de las aguas de riego. (Fassbender, 1975)
2. ¿Cuáles son las sales más frecuentes en los suelos afectados por salinidad? El cloruro sódico y el sulfato sódico son las sales más comunes en los suelos salinos. Un exceso de minerales en el suelo puede llegar a ser un grave problema para una región árida o semiárida, ya que las precipitaciones son insuficientes para lixiviar los iones minerales de las capas superiores del suelo, cerca de la superficie. (Taiz y Zeiger, 2006)
3. Coloque los valores correspondientes en el siguiente cuadro. De acuerdo a Badia (2015) PARÁMETRO pH C.E (dS/m) PSI (%)
SALINO
TIPO DE SUELO SÓDICO
SALINO-SÓDICO
˂ 4 dSm-1 ˃ 15
8,5˂x˂10 ˃ 4 dSm-1 ˂ 15
˂ 4 dSm-1 ˂ 15
4. Esquematice la distribución de cationes cambiables en la solución interna y la composición de la solución suelo (tipo de aniones y cationes) en un suelo salino y uno sódico.
Suelo salino Ca Ca Ca
Na Cl
Mg
Ca
SO4
P.O.
K Na
Si el catión predominante es el Ca, y las sales solubles son muy abundantes en el La salinidad es un proceso de suelo, es probable que el perfil se enriquecimiento del suelo con sales más encuentre muy poco diferenciado, pero su solubles que el sulfato de calcio; por lo estructura tiende a ser estable, como general se trata de cloruros y sulfatos resultado de la acción floculante del Ca, por de sodio y de magnesio, su lo que la alta presión osmótica de la conductividad eléctrica en el extracto de solución del suelo es la responsable de la saturación es mayor a 4 dSm a 25°C con baja productividad. A estos suelos se les un porcentaje de sodio intercambiable denomina suelos salinos o halomorfos, menor de 15 (Richards et al. 1985) siendo el suelo representativo el Solonchak Estos valores, influyen en la presión que son suelos que tienen alta osmótica, con evidentes repercusiones concentración de sales solubles en algún sobre la vegetación, interfiriendo en el momento del año. Asimismo los (En la solución interna hay mucho Na; en la solución crecimiento de la externa mayoría de los Solonchaks, están ampliamente confinados a zonas climáticas áridas y hay semiáridas muchoy Na, carbonato y bicarbonato). regiones costeras en todos los climas (IUSS 2007).
Suelo sódico
Ca Ca Na
Na
CO3 Na
H CO3
PSI
Na Na
A diferencia de la salinidad, la sodicidad en los suelos ocurre cuando el complejo coloidal está ocupado principalmente con sodio (Na), provocando una dispersión de los coloides del suelo, que lo hacen mucho menos permeable y se determina, cuando el porcentaje de sodio intercambiable es mayor de 15 y la conductividad del extracto de saturación es menor de 4 dSm a 25°C (Richards 1985). Los suelos sódicos tienen un porcentaje de sodio intercambiable (PSI) mayor a 1.2 este sodio no es dañino para las plantas, pero causa que los suelos de textura fina sean extremadamente impermeables al agua y dificulta la penetración de las raíces Además los suelos son muy compactos, húmedos y pegajosos; formando columnas de suelo con capas redondeadas.
Sin embargo cuando el Na+ es el catión dominante se produce la dispersión de las arcillas lo que lleva a una destrucción de la estructura. Además de que la hidrólisis de las arcillas sódicas conduce a la alcalinización del perfil, y estas provocan una intensa alteración mineral reflejándose en un perfil bien diferenciado desde el punto de vista morfológico. A estos suelos se les llama suelos sódicos o en ocasiones alcalinos y su clase representativa es el Solonetz, que son suelos con un horizonte sub superficial arcilloso denso, fuertemente estructurado, que tiene una proporción elevada de iones Na+ y/o Mg 2+ adsorbidos (IUSS2007).
5. ¿Qué prácticas son recomendadas para la corrección de un suelo salino y uno sódico?
Los suelos salinos son los que se recuperan más fácilmente. Los agricultores inundan la superficie del suelo para que la percolación lixivie
las sales fuera del perfil del suelo. El agua de alta calidad funciona mejor, pero grandes cantidades de agua moderadamente salina también funcionarán. Sin embargo el tratamiento de agua debe tener un bajo contenido de sodio. El encharcamiento es una forma de aplicar agua de lixiviación. En el encharcamiento, equipos pesados construyen diques de tierra bajos para dividir la parte afectada en estanques, que son entonces inundados. El campo puede encharcarse varias veces, dando tiempo para el drenaje entre inundaciones. (Plaster, 2000, p. 185). - Preparar adecuadamente un campo para el riego, los niveles adecuados evitan manchas bajas que recolectan sal. El agricultor debe instalar también un drenaje durante la preparación del campo. - Si es posible, usar agua de riego de alta calidad. Mantener el suelo húmedo. El agua diluye las sales del suelo, bajando el efecto del potencial osmótico. - Regar por encima de lo suficiente para que las sales se lixivien fuera de las zonas de raíz de las plantas. - Devolver tanta materia orgánica al suelo como sea práctico, incluyendo abonos, residuos de cosechas y abonos verdes. - Evitar la sobre-fertilización. La mayoría de fertilizantes son sales y pueden componer problemas de salinidad. - Mantener un buen programa de pruebas del suelo para supervisar la salinidad y evitar la sobre-fertilización. - Sembrar cosechas de plantas en los lomos de los campos regados por surcos. Las sales suelen concentrarse en la parte superior del lomo. - Usar el riego por goteo; éste tiende a reducir el estrés de la sal porque mantiene uniforme la humedad del suelo y mueve las sales fuera de la zona de raíz de las plantas de cosecha y en el suelo, entre las plantas y las filas. (Plaster, 2000, p. 186).
A) Estrategias de manejo: buenas practicas - 1era: implantar cultivos cuyo umbral de tolerancia a la salinidad esté por encima del valor máximo que puede presentar el suelo a lo largo del período de cultivo. - 2da: Acondicionar la cama de siembra de manera que tenga un menor contenido salino en el momento de la siembra. - 3era: Situar las semillas o las plántulas en aquellas partes de los surcos con menos riesgo de acumulación de sales, o localizar las especies más tolerantes en posiciones del paisaje con mayor riesgo de recibir aguas salinas de partes superiores de la ladera. - 4ta: utilizar el valor del índice salino relativo de cada fertilizante, como criterio a la hora de decidir entre diferentes productos.
B) Estrategias ligadas al manejo del riego: requerimientos de lavado Se debe conocer la calidad de agua de riego y aportar una cantidad de agua que, además de satisfacer la demanda hídrica de las plantas y la demanda evaporativa
de la atmósfera en las distintas épocas del año, asegure que habrá un excedente (fracción de lavado) que permita transferir sales fuera de la zona de enraizamiento gracias a un sistema de drenaje. Con este lavado de sales se debe conseguir que la salinidad del agua del suelo sea, como máxima, igual a la del agua de riego utilizada. (Porta, López y Poch, 2010, p.287).
Normalmente los suelos sódicos no pueden ser recuperados por una simple lixiviación porque la superficie del suelo sellada impide el drenaje. Es normalmente necesario eliminar primero el sodio. Esto se hace normalmente tratando el suelo con yeso. El yeso granular puede diseminarse en la superficie del suelo, o el yeso molido finamente puede ser aplicado a través de un sistema de riego. Cuando el yeso se introduce en el suelo, se disuelve y el calcio reemplaza al sodio en los sitios de intercambio de catión. El sulfato de sodio se lixivia fuera del suelo: Na+ + CaSO4
Micela
Na
Ca2+ + NaSO4 (se lixivia)
El yeso es el remedio más barato pero se pueden usar también otras sustancias químicas. Si el suelo contiene algo de cal (CaCO3), el azufre molido finamente añadirá calcio de una forma indirecta. El azufre se convierte en ácido sulfúrico por medio de las bacterias. Los iones de hidrógeno del ácido sulfúrico, pueden reemplazar al sodio en los sitios de intercambio. Más importante es el hecho de que el ácido reacciona con la cal del suelo para hacer yeso: CaCO3 + H2SO4
CaSO4 + H2O + CO2 (gas)
La conversión del azufre a ácido sulfúrico lleva algo de tiempo, por lo que el tratamiento de azufre es relativamente lento. (Plaster, 2000, p. 186).
6. Un agua de riego contiene 500 ppm de sal. Si se aplica una lámina de riego de 25 cm, ¿Cuál será la cantidad de sal añadida a una hectárea de suelo? Asumiendo que no haya buen drenaje y sólo evapotranspiración.
Agua
500 ppm sal
Lámina de agua = 25 cm 1 ha = (100)(100)(0.25) = 2500 m³ 1000000 ----------- 500 TM de sal 250-------------- x
x = 1.25 TM de sal
7. Un suelo franco arenoso (d.a = 1.5 g/cm 3) presenta una CIC de 20 meq/100 g y 6 meq/100 g de sodio intercambiable. La conductividad eléctrica de la solución suelo en capacidad de campo (20% de humedad gravimétrica) es 6 dS/m. Caracterice dicho suelo en función a su salinidad.
PSI = [Na] x 100% = 6 meq/100 g. Sevelo x 100 CIC
12 meq/100 g suelo
PSI = 30% PSI > 12% El suelo analizado es un suelo sódico
8. ¿Cuál será la cantidad de yeso (CaSO 4.2H2O) de 90% de pureza necesario para reducir el PSI del suelo anterior a 10% en 2 hectáreas del suelo anterior? (Prof.= 20 cm)
6 meq Na ---- 30% PSI
0.08g Ca+2------100 g
2 meq Na ---- 10% PSI
0.08g Ca+2------100 g
4 meq Na ---- 20% PSI (eliminar) 1 meq Ca2+ ---- 0.02 2g
x = 4.8 TMCa2+ Ca+2
yeso
4 meq Ca2+ ---- 0.08g/100 g suelo 40 -------- 172 4.8 TM ---- X X = 20.64 TM VT = (2000) (0.2) = 4000 m² MSS = (VT) (da) = 6000 TM
Yeso 90% pureza 20.64 TM ----- 90% X----------- 100%
X = 22.93 TM yeso
REPORTE:
1. Determinación de la conductividad eléctrica en dos tipos de suelo: MUESTRAS DE SUELO
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (dSxm-1)
CEes (dSxm-1)
Suelo de muestra
4.04
8.08
Suelo salino
16.6
33.2
2. Determinación de la conductividad eléctrica de suelo salino en distintas concentraciones de agua: CEes (dSxm-1) DEL SUELO LAVADO CON
CE (dSxm-1) DEL SUELO LAVADO CON 30 ml
60 ml
90 ml
30 ml
60 ml
90 ml
13.7
16.1
15
49.6
30.2
15.78
RESOLVER EL SIGUIENTE PROBLEMA
Calcular los kg/ha de calcio ,sodio, cloruros y bicarbonatos solubles, sabiendo que se trata de un suelo franco arenoso con 15% de humedad gravimétrica y 15 cm de profundidad. El análisis de sales solubles en el suelo presenta los siguientes resultados. CE(ds/m)=7.67 Cationes solubles Datos: Ca
+2
=8.52 meq/L *Suelo franco= ρ aparente =1.6 Mg.m -3
Mg+2 =4.58 meq/L Hg = 15% K+=7.72 meq/L Hv= 15%*(1.6/1) Na+ =56.49 meq/L Hv= 24% Aniones solubles *Vsuelo= 10000m2*0.15 m Cl-=61.0 meq/L Vsuelo=1500 m3*24% SO4-2=14.58 meq/L Vsuelo (H2O) =360 m3 CO3-2=0.0 meq/L Además: mg/L =g/m3 HCO3-=2.0 meq/L Para: Ca+2 =8.52 meq/L 1meq Ca+2 = 20mg Ca+2 8.52 meq/L = 170.4 g/m3 Si: 170.4 g ----m3 Xg Ca+2--------360 m 3 xKg =61.34 Kg de Ca+2 en 1Ha de suelo Para: Mg+2 =4.58 meq/L
1meq: Mg+2 = 12mg Ca +2 4.58 meq/L = 54.96 g/m3 Si: 54.96 g ----m3 Xg Mg+2 --------360 m 3 xKg =19.79 Kg de Mg+2 en 1Ha de suelo Para: K+=7.72 meq/L
1meq: K+= 39 mg K+ 7.72 meq/L = 301.08g/m3 Si: 301.08 g ----m3 Xg K+ --------360 m 3 xKg =108.39 Kg de K+en 1Ha de suelo Para: Na+ =56.49 meq/L
1meq : Na+ = 23 mg de Na+ 56.49 meq/L = 1299.3g/m3 Si: 1299.3 g ----m3 Xg Na+ --------360 m 3 xKg =467.74 Kg de Na+en 1Ha de suelo
Para: Cl-=61.0 meq/L 1meq Cl-= 35.5 mg de Cl61.0 meq/L = 2165.5g/m3 Si: 2165.5g ----m3 Xg Cl---------360 m 3 xKg =779.58 Kg de Cl-en 1Ha de suelo
Para: SO4-2=14.58 meq/L 1meq SO4-2 = 48 mg de SO4-2 14.58 meq/L = 699.84g/m3 Si: 699.84 g----m3
Xg SO4-2 --------360 m 3 xKg =251.94 Kg de SO4-2 en 1Ha de suelo Para: CO3-2=0.0 meq/L 1meq CO3-2= 30 mg de CO3-2 0.0 meq/L = 0.0 g/m3 Si: 0.0 g----m3 Xg CO3-2--------360 m 3 xKg =0 Kg de CO3-2en 1Ha de suelo Para: HCO3-=2.0 meq/L 1meq HCO3- = 61 mg de HCO32.0 meq/L = 122 g/m3 Si: 122 g----m3 Xg HCO3---------360 m 3 xKg =43.92 Kg de HCO3-en 1Ha de suelo
