DETERMINACION DE PARAMETROS FISICO-QUIMICOS DEL SUELO

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DETERMINACION DE PARAMETROS FISICO-QUIMICOS

DEL SUELO

Por Bibiana Bilbao

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INTRODUCCIÓN

El suelo además de conformar el sustrato para el establecimiento de numerosos organismos, es el portador e intermediario de casi todos los factores de crecimiento que necesitan las plantas en su desarrollo. Estos factores están relacionados con las propiedades físicas y químicas del suelo, las cuales son el resultado de un proceso dinámico de formación en el que intervienen fundamentalmente el clima y la vegetación, condicionado por las características del relieve durante un tiempo determinado. En estudios ecológicos, por lo general, se realiza una serie de observaciones y de análisis del suelo, tales como contenido de humedad, textura, estructura, nutrientes, etc., que son determinantes del grado de fertilidad del suelo. Los suelos también pueden también considerarse sistemas ecológicos dinámicos, que sustentan grandes poblaciones de microorganismos que reciclan los materiales esenciales para el mantenimiento de la vida en la superficie terrestre.

Definición de Suelo

El hombre tiene la capacidad de modificar profundamente las propiedades de los suelos e incluso “crear” diferentes tipos de suelos de acuerdo a diferentes intereses. Estos cambios producen fuertes impactos en el ambiente, por lo que es importante considerar al suelo como uno de los componentes esenciales de la dinámica de ecosistemas terrestres.

Impacto antropogénico

** Modificada en sep 2006 por Eduardo Klein y Yepsi Barreto para adaptarla a la micro-cuenca de la

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OBJETIVO GENERAL

Evaluar algunas características físicas y químicas del suelo.

Relacionar los resultados obtenidos con el tipo de vegetación presente en el suelo escogido (sabana y bosque montano), los procesos de productividad primaria y el clima de la zona.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar la textura de los suelos de las comunidades seleccionadas utilizando el método del hidrómetro por Bouyucos.

Estimar la densidad aparente, real y espacio poroso total.

Determinar el contenido de materia orgánica en los diferentes tipos de suelo por el método de volatilización.

MATERIALES

La toma de muestras del suelo se realizará el mismo día que la práctica de estructura de la comunidad, así que además del material necesario para esa práctica, deberá llevar por equipo:

20 bolsas plásticas resistentes (sin cierre)

20 bolsas plásticas con cierre tamaño sandwich

2 marcadores indelebles cinta métrica

40 etiquetas papel vegetal grueso

lápiz de grafito 1 palita

2 bolsas gruesas de 30 L ** papel periódico (por lo menos 30 hojas)**

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METODOLOGÍA

Para lograr los objetivos propuestos, este trabajo práctico tendrá dos actividades: una en el y otra en el laboratorio.

Actividad 1

Toma de muestras (en el campo)

Para el análisis de los suelos se seleccionaron cuatro comunidades en la micro cuenca del Embalse de la USB (ver guía de la Salida de Campo): sabana de Trachypogon plumosus, Bosque Montano, ecosistema de transición y Bosque de Pinos

En cada uno de los ambientes elegidos, cada equipo deberá tomar una (1) muestra de suelo con ayuda de la palita, una en el primer horizonte (horizonte “a”) (suelo orgánico, a no menos de 5 cm de la superficie) y otra en el segundo horizonte (horizonte “b”). Cada muestra de suelo se colocará en una bolsa plástica debidamente identificada, la cual deberá cerrarse para trasladarla al laboratorio.

El rótulo debe indicar (tanto dentro con la etiqueta, como fuera de la boIsa): Grupo o nombre: Sección: Fecha: Localidad: Ecosistema: Horizonte: Profundidad:

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Anote en su cuaderno de campo cualquier observación que considere pertinente: cambio de color del suelo con la profundidad, presencia de piedras (considere la forma y el tamaño de las mismas), el tipo y la abundancia de raíces, etc. Esta información le servirá luego para la discusión.

Actividad 1.1

Densidad aparente y contenido de humedad

Los preparadores entregarán a cada grupo un anillo metálico, eldeberá ser introducido en el suelo para colectar la muestra para densidad aparente. Con la ayuda de una palita, debe tomarse una muestra rasa, sin compactar el suelo y transferirse a una segunda bolsa.

Actividad 2

En el laboratorio

Al llegar al laboratorio extienda las muestras de suelo sobre una superficie (mesones del laboratorio) previamente cubierta con periódicos; disgregue el material excepto piedras y pedruscos. ¡Ojo! Mantenga las etiquetas correspondientes en los papeles de periódico.

Actividad 2.1

Contenido de humedad y Densidad aparente

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Coloque las muestras de suelo en un recipiente para pesar en la balanza. Una vez anotado el peso, se ponen a secar las muestras en la estufa a 60oC por un día. Esto deberá realizarse después de regresar del campo.

Una vez que estén secas las muestras, se vuelven a pesar con el mismo procedimiento. Esas mismas muestras de suelo se colocan en un cilindro graduado con un volumen conocido de agua se bate por unos minutos y se mide el desplazamiento del volumen de agua en el recipiente.

En base a estas mediciones determine:

contenido de humedad (%)= Peso húmedo (g)- Peso seco (g) x 100

Peso seco (g)

densidad aparente (g/cm3) = Peso seco del suelo

Volumen de la caja

densidad real (g/cm3) = Peso seco de suelo

Volumen de agua desplazado

% de espacio poroso = (1 - densidad aparente) x 100 densidad real

Actividad 2.2

Determinación de pedregosidad

Para este análisis y el de textura se utilizarán muestras compuestas. Para ello coloque las muestras de suelo por usted colectadas, pertenecientes a cada sistema y a cada horizonte en una misma bolsa. Cierre el extremo de la bolsa y mezcle lo mejor posible (puede ser entre varios) las muestras contenidas en el interior. De esta manera se obtendrá una muestra homogénea representativa del sitio y la profundidad donde se

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hizo la colección. Las muestras de suelo destinadas para estas pruebas deberán ser secadas al aire por uno o dos días antes de proceder al análisis.

Esto debe realizarse al momento de regresar del campo.

Pese 100 g aproximadamente de suelo seco, y posteriormente, pase la muestra por un tamiz Nro.10 (2 mm). El material retenido en el tamiz debe ser pesado y de esta manera se obtiene el porcentaje (%) de la fracción de partículas mayores de 2 mm en la muestra total (pedregosidad).

Actividad 2.3

Determinación de textura

Pese 40 g de suelo de cada una de las muestras compuestas. Coloque el material pesado en recipientes de vidrio de 250 ml de capacidad, añada 125 ml de hexametafosfato de sodio (Calgón) en solución (40 g/1). Agite la muestra en una batidora por 5 minutos y luego transfiérala a cilindros graduados de 1 l, recuperando por lavado con agua destilada cualquier residuo que pudiese quedar en el envase anterior y complementando luego la marca de 1000 ml. Mezcle el contenido del cilindro (con la ayuda de agitadores o tapando la boca del cilindro e invirtiéndolo unas 6 veces), y luego coloque el cilindro sobre una superficie plana. Anote la hora. Tome la primera lectura con el hidrómetro a los 40 segundos y la segunda a los 120 minutos después del inicio de la sedimentación. El hidrómetro debe ser colocado cuidadosamente cerca de 20 a 25 segundos antes del tiempo de lectura. La temperatura de la suspensión debe ser registrada para cada tiempo de lectura. El hidrómetro debe ser lavado con agua destilada entre las lecturas.

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Dado que el hidrómetro viene calibrado para ciertas condiciones de experimentación (67oF), es necesario hacer una serie de correcciones para

las condiciones de trabajo (ver Anexo V-A). Una vez obtenidas las lecturas del hidrómetro y los correspondientes factores de corrección, proceda al cálculo del % en peso de las fracciones de partículas de diferentes tamaños en base a las siguientes fórmulas:

% arena (2,0-0,05 mm) = 100 - (lectura corregida 40’’) x (100)

peso seco de la muestra de suelo

% arcilla (0,02- 0,002 mm) = (lectura corregida 120’) x (100)

peso seco de la muestra de suelo

% limo (0,05-0,02 mm) = 100 - (%arena + % arcilla)

En base a estos resultados proceda a clasificar el suelo de acuerdo a la clase textural usando el diagrama textural.

Actividad 2.4

Determinación del contenido de materia orgánica del suelo

Se utilizará el método de volatilización, el cual considera que las pérdidas de peso que experimenta una muestra expuesta a una temperatura entre 420oC y 450 oC corresponden, aproximadamente, a la

cantidad de materia orgánica que ésta contiene. En un crisol o envase similar de aluminio coloque 5 g de la muestra de suelo. Luego colóquelo en la mufla calentando lentamente hasta 420 oC. Mantenga esa temperatura

cuidando de que no pase de 450 oC durante 60 minutos. Deje enfriar y

proceda a pesar el crisol con la muestra calcinada. Calcular las pérdidas de peso y expresar los resultados en porcentaje de suelo seco libre de humedad. IMPORTANTE: REALICE ESTAS MEDICIONES POR DUPLICADO.

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% materia orgánica = (peso inicial del suelo - peso del suelo después de la ignición) x (100) (peso inicial del suelo)

Análisis de los datos

Recomendaciones para la elaboración del reporte de la práctica

1- Con los datos de las dos secciones realice una tabla que indique los resultados de contenido de humedad, densidad aparente, densidad real y espacio poroso, para cada una de las muestras. Coloque a que ecosistema pertenecen (bosque o sabana), así como los valores promedio y su desviación estándar.

2- En otra tabla, coloque los valores obtenidos solo por su grupo para

textura (% de arena, limo y arcilla, y clase textural) de las muestras de

suelo procesadas, así como el color de los diferentes horizontes. Indique a que ecosistema pertenecen (bosque o sabana).

3- Con los datos de las dos secciones exprese los datos de contenido de materia orgánica obtenidos para cada muestra, en una tabla. Indique a que ecosistema pertenecen (bosque o sabana), la profundidad correspondiente (0-15, 15-30 cm), así como los valores promedio y su desviación estándar.

4- Coloque las características de las calicatas localizadas en el bosque y la sabana.

5- Discuta los resultados obtenidos en función de la metodología utilizada (tipos de determinaciones, limitaciones, etc.), características del muestreo empleado en cada ecosistema, y factores ambientales de cada sitio. Es aconsejable la utilización de literatura.

NOTA IMPORTANTE: TRABAJE CON LOS DATOS ENTREGADOS POR LOS DOCENTES

REFERENCIAS

Boul,S.W.,; F.D. Hole y R.J. McCracken. 1981 Génesis y clasificación de suelos. Editorial Trillas. S.A. México.

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Brady, N.C. 1974. The nature and properties of soils. 8th edition. Mc Millan

Publishing Co. New York.

Buckmam, H.O. y N.C. Brady. 1966. Naturaleza y propiedades de los suelos UTEHA. México. 392 pp.

Cox, G.M. 1976. Laboratory manual of general ecology. W.C. Brown Company Publisheres Dubuque, Iowa. 248 pp.

Jackson, M.L. 1976. Análisis químico de suelos. 3era. edición. Ediciones Omega S.A. Barcelona. 662 pp.

M.A.C. 1965. Manual de levantamiento de suelos (Traducción del Soil survey Manual U.S. Dept. Agriculture). Dirección de Recursos Naturales Renovables. Sección de Conservación de suelos. Caracas. 82 pp.

Tincknell, R.C. y J. Lopez Ritas. 1961. Estudio de los suelos venezolanos con fines de diagnóstico. Fundación Shell. Servicio Shell para e1 agricultor. 91 pp.

ENLACES RECOMENDADOS

How to Get a Good Soil Simple.

http://www.wca-infonet.org/servlet/BinaryDownloaderServlet?filename=1068735370109_ok 1.pdf&refID=120354

Major Soils of the World. ftp://ftp.fao.org/agl/agll/docs/wsrr94e.pdf FAO tipos de suelos (diccionario)

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Anexo V-A

Tabla 1. Correción con la temperatura de los valores obtenidos con el hidrómetro.

Grados Centígrados (ºC) Correción

15 -1.6 16 -1.4 17 -1.0 18 -0.6 19 -0.2 20 +0.2 21 +0.4 22 +0.8 23 +1.2 24 +1.6 25 +2.0 26 +2.2 27 +2.6 28 +3.0 29 +3.4 30 +3.8 31 +4.0 32 +4.4 33 +4.8 34 +5.2

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Anexo V-B

Triángulo textural donde se muestra los porcentajes de arcilla (menos de 0,002 mm), limo (0,002 y 0,05 mm) y arena (0,05 a 2 mm) en las clases texturales básicas del suelo.

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Referencias