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Laboratorio Nº5 Edafologia

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MARCO TEORICO:

1. DENSIDAD DE LOS SUELOS

Si consideramos un determinado perfil o volumen de suelo, en sus condiciones


naturales, observamos que solamente cierta proporción de dicho volumen está ocupado
por partículas simples solidad, el resto lo forman los espacios intersticiales que en
condiciones ordinarias de campo están ocupados en parte por agua y en parte por aire.
Dicho aire forma parte de lo que se conoce como atmosfera del suelo, mientras que el
agua forma parte de la solución del mismo (G. Navarro García, S. Navarro García,
2013).

La densidad se refiere al peso seco en gramos de materiales solidos dentro de un


volumen definido. Como el suelo está constituido por partículas que difieren del tamaño
y forma, e incluye espacios porosos entre las partículas, las relaciones de masa por
volumen originan dos conceptos: densidad aparente y densidad real o de partículas
(Jorge Núñez Solís, 1981).

1.1. Densidad aparente:

La densidad aparente (Da) corresponde a la masa de partículas contenidas en una


unidad de volumen de suelo, también llamado volumen aparente, porque incluye no
solo el volumen de los sólidos, sino también el correspondiente a los poros del
suelo. Se calcula como el cociente entre la masa de suelo seco y el volumen del
suelo (G. Navarro García, S. Navarro García, 2013):

Ms
Da =
Vt

Donde

M s: Masa de suelo

V t : Volumen total del suelo.

Como el espacio poroso de cualquier suelo, es bastante variable y diferente entre


suelos e incluso entre horizontes del mismo suelo, la densidad aparente (Da) es un
valor mucho menos constante que la densidad real (Dr). En el caso ideal de un
suelo con 50% de espacio poroso, la densidad aparente es la mitad de la densidad
real ósea aproximadamente 1.32 g /cm3(G. Navarro García, S. Navarro García,
2013).

La densidad aparente varía según la textura, estructura, contenido de materia


orgánica y la compactación. Los suelos más sueltos y porosos, tendrán una
densidad aparente menor pues poseen mayor volumen que aquellos más
compactados, donde las partículas están en íntimo contacto, tienen un espacio
poroso menor y en consecuencia, una densidad aparente mayor (G. Navarro García,
S. Navarro García, 2013.

Los suelos de texturas finas (arcillosos) presentan una granulación menor y un


contenido de materia orgánica suficiente, por lo que las partículas no están en
contacto estrecho, por lo tanto dada la mayor porosidad. La Da será mayor. Los
suelos de textura liviana (arenosa) poseen una densidad aparente relativamente alta,
porque en ellos las partículas tienden generalmente a estar en contacto más
estrecho unas contra otras. A su vez, el contenido bajo de materia orgánica aumenta
este efecto. Los suelos minerales presentan un valor de densidad alrededor de 1.3 g/
cm3 (1.0 g/cm3 para suelos arcillosos y 1.8 g/ cm3 para los arenosos) superior al de
los suelos orgánicos (0.1-0.6 g/cm3) (G. Navarro García, S. Navarro García, 2013).

Figura nº1:
Densidad aparente ideal de algunos tipos de suelo.

Algunos métodos para determinar la densidad aparente:


Métodos nucleares (absorción de rayos gama): Se introduce la fuente de rayos
gamma y el detector en un hoyo recién abierto, a la profundidad de interés. Se
registran los conteos por minuto en el instrumento registrador y a partir de estos
datos se estima la densidad aparente (Jorge Núñez Solís, 2006).

Método de campo: Se hace un hoyo de paredes regulares y lisas. Se pesa el suelo


recolectado y se toma una muestra para determinar el contenido de humedad y
transformar el peso total en el peso de suelo seco.

Se coloca en el hoyouna lámina de plástico flexible y fuerte, que se llena de agua,


hasta completar el volumen. Se aplica la fórmula (Jorge Núñez Solís, 2006):

100 psh
Dap=
Vp(100−PSS)

Vp: Volumen del hoyo muestreado.

psh: Peso suelo húmedo.

PSS: Porcentaje de humedad respecto al suelo seco.

Método del balón: Es una variante más tecnificada que el anterior. Se determina el
volumen excavado con un medidor volumétrico dotado con un globo de hule que se
adapta, por la presión generada con una pera, al interior del pozo (Jorge Núñez
Solís, 2006).

Método del cilindro: Consiste en tomar una muestra de suelo con un cilindro
graduado en cm3. Luego la muestra de suelo se pesa en el laboratorio, en seco. El
resultado se indica con base en el peso de suelo seco (Jorge Núñez Solís, 2006).

Es el método por el cual se debiese optar idealmente, dada su representatividad de la


matriz de suelo; sin embargo, no siempre es factible de realizar, dada la necesidad
de tiempo y materiales extras para el muestreo. Consiste en insertar un cilindro en
el suelo, obteniendo la muestra desde su interior, la cual permanece estable dada su
coherencia y adhesividad; en caso contrario (suelos saturados, suelos arenosos) es
necesario complementar la toma de muestra con el uso de espátulas. El suelo debe
ser lo suficientemente frágil para ser cortado por el cilindro sin sufrir alteraciones
importantes, condición que se logra en un suelo húmedo; por otra parte, el contenido
de agua no debe ser excesivo, de manera tal de evitar densificación o sellado al
momento del muestreo, especialmente si la muestra será utilizada para otras
determinaciones (como por ejemplo, flujo de agua o aire) (M. Sandoval, J. Dörner,
O. Seguel, J. Cuevas, D. Rivera, 2011).

Figura nº2: Método del cilindro

Método del terrón parafinado: Es el método alternativo cuando no se disponen de


cilindros o cuando no están los recursos para trasladar volumen y masa extra de
suelo, por lo que de una misma muestra fertilidad u otros análisis se pueden extraer
los agregados necesarios. También es útil si se desea conocer la densidad de los
agregados de un tamaño determinado. Consiste en recubrir un agregado con una
película de parafina sólida para, mediante pesadas en aire y agua, determinar el
volumen desplazado (Blake y Hartge, 1986).

Es necesario conocer la densidad de estos materiales; en el caso de la parafina sólida


posee una densidad de 0,8 g/cm3. Dado que densidad aparente por el método del
terrón considera el volumen ocupado por el agregado y no por la matriz de suelo,
descartando el espacio poroso grueso ubicado entre los agregados, es normal que
sus valores sean mayores a los obtenidos por el método del cilindro, especialmente
en suelos bien estructurados (Brady y Weil, 2000).

Figura nº3: Método del terrón.

Método de la probeta: El método de la probeta utiliza el suelo seco al aire, molido


y tamizado con malla de 2 mm, y luego se coloca una masa de suelo conocido en
una probeta de 100 ml y luego de una serie de golpes se vuelve a pesar (J. M.
Rojas, 2012). De esta manera se evalúa la masa del suelo previamente pesada sobre
el espacio que ocupa en la probeta.

1.2. Densidad real:


La densidad real o densidad especifica relativa, también llamada densidad de
partículas, tiene un ámbito de valores que oscila entre 1.65 g/m3 en suelos de alto
contenido de material orgánico, hasta 2.90 g¿ cm3 si hay en el suelo minerales
pesados como zircón y turmalina. Se acepta como promedio general o normal en
los suelos de una densidad real de 2.65 g/cm3(J. Núñez Solís, 1981).
Figura nº4: Valores de densidad real (Mg/m^3) o su rango esperado para distintos
materiales.
La densidad real (Dr) de un suelo corresponde a la masa de las partículas por
unidad de volumen de partículas (solidos). Se determina mediante la siguiente
ecuación (G. Navarro García, S. Navarro García, 2013):

Ms
Dr =
Vs

Donde

M s: Masa de suelo.

V s : Volumen total del suelo.

Método del picnómetro para determinar la densidad real del suelo: Es un


método sencillo y de buena precisión, pudiendo usarse picnómetros desde 25 ml
hasta matraces de hasta 1000 ml de capacidad. Los picnómetros comerciales dan
mayor precisión, sin embargo los matraces permiten un mayor volumen de muestra
y la determinación de la densidad real de partículas gruesas. La densidad real de
una muestra de suelo se calcula con dos mediciones cuantitativas, a saber: la masa
de sólidos y el volumen de sólidos de la muestra. La masa de sólidos es
determinada por pesada mediante una balanza de precisión, mientras que el
volumen de sólidos se determina por cálculo a partir de la masa y densidad del
agua (u otro fluido) desplazada por los sólidos de la muestra (M. Sandoval, J.
Dörner, O. Seguel, J. Cuevas, D. Rivera, 2011).
1.3. Porosidad:
La porosidad total es la relación entre volumen no ocupado por las partículas
sólidas del suelo y el volumen total. Comprende macro, meso y microporos, al
igual que grietas existentes entre las unidades estructurales del suelo. Se calcula en
gabinete con base en datos de densidad aparente y densidad real determinadas en el
mismo suelo. La fórmula para calcularlo es (J. Núñez Solís, 2006):

P %= ( Dp−Dap
Dp )
∗100

P: porosidad total del porcentaje.


Dp: densidad real o de partículas.
Dap: densidad aparente.
También se utiliza en forma rutinaria, la siguiente formula:
Dap
(
P orosidad (% )= 1−
Dp )
∗100

La porosidad y tipo de poros presentes en un suelo, influyen en:


-Capacidad de retener agua.
-Desplazamiento de oxígeno y CO 2 dentro del espacio poroso.
-Movimiento del agua en el suelo.
-Permeabilidad.
-Crecimiento de raíces.
2. COLOR EN LOS SUELOS

El color es una de las características más perceptibles del suelo y es importante porque
está relacionado con el contenido de materia orgánica, el clima, el drenaje y la
mineralogía del suelo (L. M. Thompson, F. R. Troeh, 1988).
El color natural de la mayoría de los minerales es el blanco o gris claro, aunque existen
algunos negros, rojos y de otros colores. El horizonte A2 suele exhibir prácticamente el
color de los minerales que lo integran, pero los demás se hallan muy influidos por el
humus y los compuestos de hierro. Estos dos materiales recubren las partículas del
suelo y determinan su color perceptible de la misma manera que un revestimiento de
pintura lo hace con el objeto que cubre. Cuando han sufrido la acción microbiana y se
han convertido en humus, los minerales orgánicos quedan finamente divididos y casi
color negro. El humus reviste las partículas de suelo de modo tan completo que basta un
5% de materia orgánica para dar al suelo un color negro o casi negro (L. M. Thompson,
F. R. Troeh, 1988).
A los diversos colores que ocurren en los suelos se les asigna un nombre y se definen
mediante las designaciones de Munsell apropiadas. En la descripción de suelos, es
corriente dar tanto el nombre como la designación de Munsell, para cada color
significativamente distinto. Así, un horizonte B2moteado podría describirse como
representando un color pardo (10 AR 5/3) con motas pardo- amarillentas (10 AR 5/6)
(L. M. Thompson, F. R. Troeh, 1988).

El sistema Munsell:
El sistema Munsell es probablemente el sistema de apariencia de color más utilizado
actualmente en los diferentes ámbitos. Está basado en experimentos de escala visual de
los tres atributos del color. Las variables utilizadas por Munsell para describir los
atributos del color son el tono (hue), la claridad (value) y el croma (chroma). El sólido
asociado a este sistema es un cilindro y por lo tanto las variables Munsell se les pueden
asociar coordenadas cilíndricas. De esta forma la claridad corresponde a la coordenada
vertical, el croma corresponde a la coordenada radial y el tono a la coordenada angular
(P. Capilla, José M. Artigas, Jaume Pujol, coord., 2002).
Figura nº5: Sistema de ordenación del color de Munsell

BIBLIOGRAFIA:
Gines Navarro García, Simón Navarro García (2013), Química agrícola química del suelo
y de los nutrientes esenciales para las plantas. Recuperado de:
https://books.google.com.pe/books?
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Jorge Núñez Solís (1981). Fundamentos de Edafología. Recuperado de:
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Jorge Núñez Solís (2006). Manual de laboratorio de Edafología. Recuperado de:
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Marco Sandoval Estrada, José Dörner Fernández, Oscar Seguel Seguel, José Cuevas
Becerra, Diego Rivera Salazar (2011). Metodos de análisis físico de suelos. Recuperado
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Julieta M. Rojas, 2012. Comparación de métodos de determinación en ensayo de
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L. M. Thompson, F. R. Troeh, 1988. Los suelos y su fertilidad. Recuperado de:
https://books.google.com.pe/books?
id=AegjDhEIVAQC&pg=PA86&dq=COLOR+EN+LOS+SUELOS&hl=es-
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LWAhVBUZAKHeUzCF8Q6AEIJDAA#v=onepage&q=COLOR%20EN%20LOS
%20SUELOS&f=true
Pascual Capilla, José M. Artigas, Jaume Pujol, coord., 2002. Fundamentos de colorimetría.
Recuperado de: https://books.google.com.pe/books?
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ge&q=tablas%20de%20color%20de%20munsell&f=true

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