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INGENIERIA AGRICOLA TRABAJO FINAL[ ]
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INTRODUCCION
El Ingeniero Agrícola por medio de su actividad propicia el mejoramiento de los
sistemas de producción de alimentos; por lo que beneficia de manera directa a
todos los sectores de la población.
Por lo anterior es fundamental que la enseñanza teórica y práctica que se
desarrolla en la asignatura de relación agua, suelo, planta y atmosfera, contribuya
en la formación de un profesionista que reconozca al suelo y al agua como su
principal fuente de trabajo, del cual podrá obtener beneficios directos e indirectos
de acuerdo al uso que haga.
El suelo es esencial para la vida, como lo es el aire y el agua , y cuando es
utilizado de manera prudente, puede ser considerado como un recurso renovable.
Es un elemento de enlace entre los factores bióticos y abióticos y se le considera
un hábitat para el desarrollo de las plantas.
Gracias al soporte que constituye el suelo es posible la producción de los recursos
naturales, por lo cual es necesario comprender las características físicas y
químicas para propiciar la productividad y el equilibrio ambiental (sustentabilidad).
La selección de los distintos análisis físicos, químicos, fisicoquímicos,
microbiológicos y bioquímicos que se pueden hacer a un suelo, dependen del tipo
de estudio. Las determinaciones físicas y químicas sirven para caracterizar o
identificar algún problema y saber si requiere del acondicionamiento mecánico o
de la adición de algún nutrimento al suelo.
Es por ello que en este informe hacemos un estudio del suelo para determinar las
características del suelo encargado.
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OBJETIVOS GENERALES
Identificar la importancia del estudio del suelo en la agricultura.
Aprender a manejar distintas técnicas analíticas aplicadas en el curso de RASPA.
Relacionar lo explicado en clase (teoría) con las prácticas realizadas en el
laboratorio.
Aprender a manejar distintas técnicas analíticas aplicadas en el curso de RASPA.
Analizar las propiedades que tiene un suelo, con el fin de conocer sus
características, limitaciones, y que cultivos podemos sembrar en ellos.
Reconocer el uso de los diferentes instrumentos utilizados en las prácticas de
laboratorio.
Aplicar las diferentes técnicas aprendidas en el curso para los diferentes estudios
de suelo que hagamos en un futuro.
IDENTIFICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO, ELABORACIÓN DE CALICATA Y
OBTENCIÓN DE MUESTRAS
UBICACIÓN:
Ubicación Geográfica de la zona Experimentada
El área de estudio se ubicó en el Fundo de Esparcimiento de la UNPRG., pueblo joven
San Martin en el distrito, provincia y departamento de Lambayeque.
Fisiográfica y Topografía
La zona donde se ubicó el área experimental, se considera como plana, en la cual se
realizó un estudio concreto y detallado para la elaboración de una “Calicata”, de donde se
obtuvieron muestras para las diferentes prácticas de laboratorio.
Climatología
Temperatura. La zona presenta un clima sub-tropical (cálido-seco), fluctuando la
temperatura media anual entre valores mínimos del orden de 17ºC hasta máximos
de 28ºC con un promedio anual de 22ºC, respectivamente, que están ligeramente
sobre el óptimo para el desarrollo de los cultivos.
Precipitación. Las precipitaciones en la zona de estudio generalmente se dan en
los primeros meses del año (enero, febrero, marzo), lo cual podemos recalcar que
las precipitaciones durante la conducción experimental fue nula; esto quiere decir
que no intervino en la extracción de las muestras de suelo.
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PRACTICA N°1
Reconocimiento del terreno
OBJETIVO.
Realizar un recorrido de campo para definir y ubicar los sitios de muestreo.
IMPORTANCIA.
Se requiere de una detallada descripción del paisaje correspondiente al área de
muestreo. Esto es importante para relacionar las características ambientales con
los resultados analíticos y de allí orientar medidas de manejo del suelo.
ELABORACIÓN DE LA PRÁCTICA
DESCRIPCIÓN DEL TERRENO
El terreno encomendado por el ingeniero encargado del curso, está
ubicado en el Centro de Esparcimiento Universitario, a unos 10
minutos de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo.
El terreno encargado esta sin sembrar,
Observando el terreno pudimos observar que a unos 50 metros se
encontraba una estación meteorológica.
También observamos que en este terreno había echa una calicata
pero que aún no había sido terminada.
Observamos q aproximadamente unos 100 metros había un cultivo
de arroz.
MALEZAS ENCONTRADAS EN EL TERRENO ANTES DE HACER LA
CALICATA
Grama dulce (Cynodondactylon)
Pega pega (Boheravia erecta)
Turre macho (Spilanthusurens)
A una determinada distancia se podían observar árboles, especies
como algarrobos (Prosopispallida), arbustos y otra clase de hierbas.
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PRACTICA N° 2
ELABORACIÓN DE CALICATA
Las calicatas o catas son una de las técnicas de prospección empleadas para
facilitar el reconocimiento geotécnico, estudios edafológicos o pedológicos de un
terreno. Son excavaciones de profundidad pequeña a media, realizadas
normalmente con pala retroexcavadora.
Las calicatas permiten la inspección directa del suelo que se desea estudiar y, por
lo tanto, es el método de exploración que normalmente entrega la información más
confiable y completa.
MATERIALES
Palana
Pico
Wincha
Bolsas plásticas.
PROCEDIMIENTO
Localización del lugar donde se llevará a cabo la realización de la calicata según lo
indicado por profesor, fundo de esparcimiento UNPRG.
Hacer la calicata con dirección al sol, para poder visualizar las diferentes capas.
La calicata realizada tiene las siguientes medidas: 1.00cmx2.00cmx1.50cm.
Comenzar a cavar (profundidad: 1m.) hasta llegar a la capa freática.
Durante la excavación se debe dejar gradas para facilitar el trabajo.
Culminada la práctica extraer muestra de suelo de las capas obtenidas, para
evaluar las diferentes características del suelo, en esta calicata se tomaron
muestras de suelo a 30cm, 60cm y 90 cm.
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PRACTICA N° 3
NIVEL FREATICO
DESCRIPCIÓN:
Como toda salida de campo el propósito, es conocer más acerca de la carrera de
ingeniería agrícola que estamos estudiando.
En esta oportunidad es la tercera visita a campo en el centro de esparcimiento de la
UNPRG nos tocó realizarla practica de nivel freático y así poder comprobar los tipos de
suelos de las medidas correspondientes 30cm, 60cm, 90cm, 120cm, con la finalidad de
comprobar con las muestras sacadas de la práctica anterior, con el propósito de conocer
más acerca el tema mencionado
DESARROLLO:
En esta oportunidad realizamos la segunda práctica con la presencia del ING. JORGE
CUMPA REYES. Comenzó a informarnos que de no poder realizar una calicata,
podíamos realizar con el instrumento que se llama barreno y así poder extraer las
muestras de suelo hasta llegar al nivel freático, que nuestro grupo está conformado por
diez integrantes, cada integrante fue participe de la práctica y podíamos comprobar las
muestras extraídas que eran lo mismo con las muestras anteriores con la calicata de
30cm, 60cm 90cm.
DESARROLLO DE LA DE LA PRÁCTICA:
INSTRUMENTOS:
barreno.
clock de sondeo.
El barreno tiene un agarrador la cual se gira de tal manera que se va introduciendo al
fondo del suelo y podemos ir sacando muestras de suelo a cualquier profundidad que
deseamos y una vez llegada a la profundidad llegada podemos medir el nivel freático con
el clock.
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CONCLUSIONES:
Observamos que las muestras de la calicata coincidían con lo que extrajimos con
el barreno.
El nivel freático estuvo a una profundidad de 1 m.
PRACTICA N° 4
PREPARACIÓN DE MUESTRAS DE SUELO.
OBJETIVO:
Realizar la preparación de las muestras de suelo obtenidas durante la actividad de
muestreo de suelos, siguiendo una serie de procedimientos como son: secado, mezclado,
molido, tamizado para su posterior análisis y almacenamiento
IMPORTANCIA:
Desde el punto de vista analítico, las muestras de suelos no deben analizarse sin antes
seguir un manejo adecuado de preparación, debido a que estos materiales son muy
heterogéneos en su composición química, así como en el tamaño de las partículas, los
residuos orgánicos que los integran y el contenido de humedad que poseen cuando son
recolectadas. Sin esta preparación los resultados obtenidos de los análisis no serán
representativos.
MATERIAL Y EQUIPO:
Tela (opcional) o cualquier otro material para dejar secar el suelo.
1 Mazo de madera o cualquier otro material para moler el suelo.
1 Tamiz con malla de 2 mm. de abertura
Bolsas o frascos de plástico
Etiquetas
Para la preparación de las muestras de suelos, el orden en que se realiza cada uno de los
diversos procedimientos de secado, molido, tamizado y mezclado, depende
fundamentalmente del estado de humedad, compactación y agregación de la muestra.
1. SECADO
En condiciones naturales los suelos poseen niveles muy diferentes de humedad y antes de
proceder al análisis, las muestras deben secarse para evitar los cambios que se producen en el
estado químico de los iones y en la materia orgánica del suelo, cuando las muestras se almacenan
húmedas. Sólo en circunstancias especiales, se analizan suelos sin secar.
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No se recomienda secar al horno la muestra ni tampoco directamente a los rayos solares
ya que esto puede ocasionar cambios en los niveles de algunos nutrimentos como:
a) Aumento o disminución en la concentración de nitrógeno amoniacal y potasio
intercambiable.
b) Aumento en la concentración de sulfato, nitrógeno mineralizable y del manganeso
extraíble en suelos no inundados.
c) Posibles cambios en la fracción fósforo extraíble.
d) Aumento del pH.
e) Disminución en la concentración de nitritos.
1.1. PROCEDIMIENTO:
1.- Las muestras se extienden sobre papel libre de tinta o tela, en una superficie de
preferencia plana, o en una bandeja de plástico, aluminio u otro tipo material, forrada con
papel.
2.- Se rompen manualmente los agregados grandes para acelerar el secado.
Ruptura manual de agregados
3.- Se eliminan manualmente de la muestra las gravas y pequeñas piedras, al igual que la
materia orgánica macroscópica (raíces, hojarasca, etc.). Si estos materiales son muy
abundantes deben cuantificarse, al término de la fase de secado.
4.- Las muestras deben voltearse cuando menos 2 veces al día para facilitar la pérdida de
humedad.
5.- Se cambia el papel o tela sobre el que se puso la muestra cada vez que sea
necesario. A veces es conveniente utilizar un ventilador para circular indirectamente el
aire sobre las muestras y así acelerar el proceso. Ya seca la muestra al aire se procede a
molerla y tamizarla.
2. MOLIDO
El molido consiste exclusivamente en la fractura de agregados hasta que la muestra de
suelo pasa a través del tamiz cuyo tamaño de malla estará de acuerdo a los objetivos de
los análisis que van a realizarse.
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2.1 PROCEDIMIENTO
1.- Para el molido las muestras se colocan en una charola de plástico o sobre un papel y
resistente.
2.- Los agregados se rompen golpeándolos ligeramente con un mazo o un rodillo de
madera.
3.- Debe evitarse moler excesivamente la muestra porque pueden fragmentarse los
materiales orgánicos y minerales gruesos lo que alterará los resultados analíticos.
Nota.- No es conveniente utilizar un mortero de porcelana porque puede aumentarse el
contenido de calcio en la muestra.
3. TAMIZADO
Sólo tienen verdadero interés agronómico las partículas con un diámetro de 2 mm o
menores, en cuya superficie se verifican casi la totalidad de los procesos físicos y
químicos del suelo, por ello las muestras deben pasarse antes de analizarlas, a través de
un tamiz con malla de 2 mm de diámetro. Para la determinación de materia orgánica se
recomienda, pasar la muestra por un tamiz de 0.5 mm de abertura.
Si durante el muestreo se tomó una cantidad excesiva de muestra, no es correcto tamizar
sólo una parte del total y despreciar el resto, porque se producen errores en los cálculos y
en la interpretación de los resultados analíticos.
TAMIZADO
Antes de tamizar las muestras de suelo se observa sí existen fragmentos gruesos
orgánicos (residuos de hojas, raíces, etc.) o minerales (piedras, guijarros, gravas u otros)
en más del 1% del total, sí esto ocurre se separan, se pesan y se calcula su porcentaje
con base en la cantidad total de la muestra secada al aire. Cuando la cantidad es menor
al 1% se desechan. Los fragmentos gruesos con diámetro superior a 2 mm se examinan
con una lupa para detectar la presencia de concreciones y no deben fracturarse.
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3.1 PROCEDIMIENTO
1.- Colocar el tamiz sobre una charola de plástico, una cartulina o en un papel libre de
tinta.
2.- Pasar la muestra a través del tamiz frotando con los dedos o con un tapón de goma
para facilitar este procedimiento.
3.- Sobre otro papel grueso o charola romper los agregados de suelo que no pasaron por
el tamiz, y volver a pasar la muestra a través del tamiz como ya se indicó.
4.- Se continúa así, hasta que al final sólo deben permanecer en el tamiz los fragmentos
rocosos o los residuos grandes de materia orgánica, los cuales si aun son abundantes, se
cuantifican por separado.
ETIQUETADO
La muestra ya seca, tamizada y mezclada se coloca en bolsas limpias de plástico, botes
de cartón o frascos de vidrio y se etiquetan. Las etiquetas escritas con plumón o tinta
soluble en agua no deben colocarse en contacto directo con la muestra, para evitar que
se borren.
Las etiquetas se deben escribir de preferencia con lápiz y para que se puedan identificar
posteriormente las muestras, las etiquetas se ponen de manera visible con todos los
datos generales que se muestran en los cuadros 1 y 2.
También con el auxilio de una libreta de registro se podrá conocer en todo momento la
información completa de la muestra.
ALMACENAMIENTO.
La mayor parte de las muestras de suelo se llevan al laboratorio con el fin de analizarlas y
posteriormente se deben desechar, sobre todo si el espacio para almacenamiento del que
se dispone es reducido.
Las muestras de suelo que se han analizado exhaustivamente, pueden servir como
referencia en otras investigaciones y sí justifican su almacenamiento por largo plazo o con
carácter permanente.
Cuando la muestra se guarda en bolsas de plástico o papel se tiene la desventaja de que
con el continuo manipuleo se pueden romper, provocando la pérdida y/o contaminación
de la muestra, por lo que es más adecuado colocarla en botes de cartón o plástico,
frascos de vidrio de boca ancha con tapa de rosca o cajas de cartón, provistos de
etiquetas interiores y exteriores.
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TEXTURA DEL SUELO
La TEXTURA es una propiedad derivada del tamaño de las partículas del suelo, es decir,
de las propiedades relativas de las diferentes partes o fracciones del mismo; estas
fracciones están agrupadas en arena, limo arcilla. La textura se expresa como las
proporciones relativas de partículas minerales como: arena, limo y arcilla presentes en el
suelo.
%arena + %limo + %arcilla = 100%
Este término se refiere a las diferentes proporciones de separados en la fracción mineral
del suelo, denominándose de la siguiente manera:
ARENAS: Si sus tamaños son de 2.00 a 0.05 mm de diámetro.
LIMOS: Si sus tamaños son de 0.05 a 0.002 mm de diámetro.
ARCILLAS: Si sus tamaños son menores de 0.002 mm de diámetro.
CLASIFICACIÓN DE LAS PARTÍCULAS DEL SUELO
Las partículas minerales del suelo son tres: LIMO, ARCILLA Y ARENA. Estas partículas
del suelo se han dividido en grupos tomando como base estrictamente su tamaño sin
tomar en cuenta su composición química, color, peso y otras propiedades. Las partículas
del suelo han sido clasificadas por:
1. Por el Departamento de Agricultura de los E.E.U.U.
2. La sociedad internacional de la ciencia del suelo.
3. La clasificación Europea.
CLASIFICACIÓN DE LAS PARTÍCULAS POR EL DEPARTAMENTO DE
AGRICULTURA DE LOS EE.UU:
Arena muy gruesa 2 a 1 mm
Arena gruesa 1 a 0.5 mm
Arena media 0.5 a 0.25 mm
Arena fina 0.25 a 0.10 mm
Arena muy fina 0.10 a 0.05 mm
Limo 0.05 a 0.002 mm
Arcilla menos de 0.002 mm
CLASIFICACIÓN DE LAS PARTÍCULAS POR LA SOCIEDAD INTERNACIONAL DE LA
CIENCIA DEL SUELO:
Arena gruesa 2 a 0.20 mm
Arena fina 0.20 a 0.02 mm
Limo 0.02 a 0.002 mm
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Arcilla menos de 0.002 mm
CLASIFICACIÓN DE LAS PARTÍCULAS “EUROPEA”
Arena gruesa 2 a 0.60 mm
Arena media 0.60 a 0.20 mm
Arena fina 0.20 a 0.06 mm
Limo grueso 0.06 a 0.02 mm
Limo medio 0.02 a 0.006 mm
Limo fino 0.006 a 0.002 mm
Arcilla gruesa 0.002 a 0.0006 mm
Arcilla media 0.0006 a 0.0002 mm
Arcilla fina 0.0002 a 0.0000 mm
CLASES DE TEXTURA
Estas se encuentran agrupadas en tres grandes grupos:
Arenosos, arcillosos y francos, de acuerdo a si predomina la arena, arcilla o si hay un
equilibrio entre ambos. A continuación se expone un cuadro de la agrupación general de
estas clases texturales.
Arenosos
Suelos de textura gruesa:
- arena
- arena franca
Suelos de textura moderadamente gruesa
-Franco arenosos
-Franco arenosos fino
Francos
Suelo de textura media
- Franco arenosos muy fino
- Franco
- Franco limoso
- Limoso
Suelo de textura moderadamente fina
- Franco arcilloso
- Franco arcillo arenoso
- Franco arcillo limoso
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Arcillosos
Suelo de textura fina
- Arcillo arenoso
- Arcillo limoso
- Arcilloso
GRAFICA PARA LA DENOMINACIÓN DE LOS SUELOS SEGÚN SU TEXTURA
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PRINCIPIOS DE LA DETERMINACIÓN DE LA TEXTURA DEL SUELO: se utilizan dos
métodos:
A. De la pipeta
B. Del hidrómetro o de Bouyoucos
Ambos están regidos por la LEY DE STOKES, que prescribe que la velocidad de caída de
cada partícula esférica en una suspensión de agua, está en proporción directa al
cuadrado de su radio, a la gravedad y, a la diferencia entre la densidad de la partícula y la
del agua destilada. En cambio, está en función inversa al coeficiente de viscosidad del
fluido; esta ley se puede escribir:
Dónde:
V = velocidad terminal en cm/seg
g = aceleración de la gravedad en cm/seg2
r = radio de la partícula en cm.
n = viscosidad del líquido en poises (gr/cm*seg.) = 0.01005 a 20°
= densidad de la partícula que cae (gr/cm3) valor promedio = 2.65 gr/cm3
= densidad del líquido (gr/cm3) valor = 1gr/cm3
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PRACTICA N°5
TEXTURA
POR EL MÉTODO DE BOUYOUCOS
OBJETIVO
Determinar el tamaño de las partículas elementales que integran a un suelo a través del
análisis mecánico por el método de Bouyoucos.
IMPORTANCIA
En el suelo el tamaño de las partículas está relacionado con la porosidad, estructura y
drenaje, así como con la retención y disponibilidad de nutrimentos en función del
contenido de material mineral (arcillas, limos y arenas) que posee. Contribuye
directamente con la capacidad de intercambio catiónico, además sirve para clasificar a los
suelos, como gruesos, medios o finos, lo que permite dar recomendaciones para el uso,
manejo y para implementar las prácticas de mejoramiento y conservación.
MATERIALES Y MÉTODOS
En el laboratorio se utilizan los métodos del hidrómetro y la pipeta; emplearemos el
método del hidrómetro.
MATERIALES:
Suelo problema
Probeta de sedimentación
Balanza electrónica
Hidrómetro
Termómetro °C
Dispensador eléctrico
Pipetas graduadas de 5 ml.
Hidróxido de sodio
Agua destilada
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PROCEDIMIENTO
A. Pesar 50 gr. de suelo problema.
B. Colocar la muestra en el vaso de dispersión.
C. Adicionar agua destilada hasta los 2/3 del volumen del vaso de dispersión.
D. Adicionar los dispersantes: 10 ml. De hidróxido de sodio.
E. Dispersar por 3 minutos en el agitador eléctrico.
F. Trasvasar la suspensión de suelo dispersada, a la probeta de sedimentación.
Ayudándose con agua destilada.
G. Con el hidrómetro dentro de la probeta, enrasar la suspensión, hasta la marca de
1130 cc, si se utilizaran 50 grs. De suelo o hasta la marca superior 1205 si se
utilizaran 100 gr. De suelo.
H. Retire el hidrómetro. Selle la parte superior de la probeta (tapón de jebe nº 12,12
½ ,13) con una mano y ayudándose con la otra, agite el contenido con movimiento
angular recíprocamente y energético.
I. Inmediatamente después de dejar de mezclar la suspensión, poner en reposo la
probeta. Tome el tiempo y sumergir cuidadosamente el hidrómetro y tomar la
primera lectura a los 45 segundos, luego retirar el hidrómetro y medir la
temperatura.
J. Mantenga en reposo la probeta por dos horas, luego realiza una segunda lectura
introduciendo el hidrómetro en el cilindro de sedimentación, luego mida la
temperatura de la suspensión, sin agitar el contenido de la probeta.
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PRIMERA MUESTRA: 30cm
Primera lectura:
Hidrómetro: 21
Temperatura: 25°C
Factor de corrección:
L.H.Corregida = 21+1.8=22.8
Segunda lectura:
Luego paso una hora y se hizo la segunda lectura
Hidrómetro: 11
Temperatura: 24.5°C
Factor de corrección:
L.H.Corregida=11+1.62=12.62
Cálculos:
Respuesta: Suelo Franco Arcillo Arenoso.
SEGUNDA MUESTRA: 60cm
Primera lectura:
Hidrómetro: 18
Temperatura: 25.1°C
Factor de corrección:
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L.H.Corregida=18+1.836=19.836
Segunda lectura:
Hidrómetro: 12
Temperatura: 24.5°C
Factor de corrección:
L.H.Corregida=12+1.62=13.62
Cálculos:
Respuesta: Suelo Franco Arcillo Arenoso.
TERCERA MUESTRA: 90cm
Primera lectura:
Hidrómetro: 18
Temperatura: 25°C
Factor de corrección:
L.H.Corregida=18+1.8=19.8
Segunda lectura:
Hidrómetro: 15
Temperatura: 24.6°C
Factor de corrección:
L.H.Corregida=15+1.656=16.656
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Cálculos:
Respuesta: Suelo Franco Arcillo Arenoso.
Muestra Lectura 1 Temperatura
1
Lectura 2 Temperatura
2
Tipo de
suelo
30 cm 21 25°c 11 24.5°c F.Arcillo
arenoso
60 cm 18 25.1°c 12 24.5°c F.Arcillo
arenoso
90 cm 18 25°c 15 24.6°c F.Arcillo
arenoso
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DENSIDAD REAL Y DENSIDAD APARENTE
Densidad es el peso (o más correctamente la masa) de un objeto por unidad de volumen.
El agua es la referencia para las medidas de densidades; esto es otros materiales son
comparados con la densidad del agua, en el sistema métrico el agua pesa un gramo por
centímetro cubico, lo cual es un número de referencia conveniente.
OBJETIVOS:
Conocer la importancia de las densidades y como la fluye la densidad y absorción
que tienen los agregados en una mezcla.
Diferenciar la densidad aparente y la real con los diferentes métodos por los que
se halla cada una de ellas.
Utilizar adecuadamente los diferentes instrumentos del laboratorio en cada una de
las densidades.
1. DENSIDAD APARENTE:
Se le denomina también densidad del volumen y se define como la relación entre
la masa del suelo seco a la estufa (105°) y el volumen total del suelo.
Dónde:
Da = densidad aparente
Ms = masa de los suelos o masa del suelo seco a la estufa (105°) en gramos (gr)
Vt = volumen total del suelo en cm3
Para su determinación se recomienda el Método del Cilindro con volumen conocido, que
es utilizado en Laboratorio. Este método consiste esencialmente en tomar una muestra de
suelo inalterada en un anillo de Kopecky, se debe secar en una estufa durante 48 horas a
una temperatura de 105 °C y finalmente se determina su peso con precisión de milésimas.
El valor de la densidad aparente en g/cc es el cociente entre la masa del suelo seco (g) y
el volumen del anillo de Kopecky (cc)
La densidad aparente se utiliza para calcular la capacidad de almacenamiento de agua
por volumen de suelo y para evaluar las capas de suelo si están muy compactadas a fin
de permitir la penetración de la raíz o los problemas de aireación. Mirar al final del
documento número de repeticiones sugerido.
Considerando que la densidad aparente se determina tanto por la cantidad de espacios
porosos como por los sólidos del suelo, tendremos que los suelos arenosos cuyas
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partículas están en estrecho contacto tendrán pesos por unidad de volumen, esto a su vez
es favorecido por la poca cantidad de materia orgánica presente en los suelos arenosos.
Las partículas de los suelos de superficie fina (margas calcáreas, margas arcillosas y
arcillosas), no están tan unidas entre sí por ser bien granuladas, lo cual es favorecido por
su alto contenido de materia orgánica, lo que resulta en valores bajos de densidad
aparente o de volumen.
Esta medida tiene los siguientes usos:
Transforma los porcentajes de humedad gravimétrica del suelo en términos de
humedad volumétrica y consecuentemente calcula la lámina de agua en suelo.
Calcula la porosidad total del suelo cuando se conoce la densidad de las
partículas.
Estima el grado de compactación del suelo por medio del cálculo de la porosidad.
Estima la masa de la capa arable.
Desde el punto de vista de la densidad aparente estima la masa de la capa arable, resulta
una medida fundamental en la interpretación correcta de los resultados de los análisis de
laboratorio o de pruebas de maceta para aplicarlos directamente al campo.
Tabla de valores promedios de densidad aparente
Clase textural Densidad aparente gr/cm3
Arenosos 1.61-1.81
Franco arenosos 1.50-1.60
Franco 1.41-1.49
Franco arcilloso 1.36-1.40
Arcillo arenoso
1.31-1.35
Arcilloso 1.20-1.30
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PRÁCTICA
DETERMINACIÓN DE DENSIDAD APARENTE, DENSIDAD REAL Y PORCIENTO DE
ESPACIO POROSO
OBJETIVO
Determinar la densidad aparente y real de las muestras de suelo y a partir de estos
valores obtener el porciento de espacio poroso (% E.P.)
IMPORTANCIA
La densidad aparente se utiliza para calcular el peso de un volumen de suelo, el cual se
toma como base para transformar a Kg/Ha los resultados analíticos de los nutrimentos
reportados en partes por millón (ppm) y miliequivalentes/100 g de suelo (meq/100 g), así
como para el cálculo de láminas de riego y dosis de aplicación de fertilizante, abonos o
mejoradores químicos (materiales de encalado o enyesado) que se aplicarán a un suelo.
El aumento de la densidad aparente de un suelo, a lo largo del tiempo, también se
relaciona con un manejo inadecuado que ha propiciado la compactación del mismo.
La densidad real sirve para inferir la naturaleza química de las partículas sólidas
(minerales u orgánicas) más abundantes en el suelo. También se le utiliza, junto con la
densidad aparente para el cálculo del % de espacio poroso (% E.P.). Por medio del valor
del % E.P. se pueden inferir las condiciones hídricas y de aireación del suelo.
ANÁLISIS DE DENSIDAD APARENTE
MÉTODO DE LA PROBETA:
Pesar 50 gr de suelo
Colocarlo en la probeta y tomar la lectura
MUESTRA A 0- 30 cm:
MUESTRA A 30-60 cm:
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MUESTRA A 60-90 cm:
2. DENSIDAD REAL:
Se le denomina también densidad de las partículas, densidad de los sólidos o
densidad verdadera y se le define como la relación existente entre la masa de los
sólidos del suelo, seco a la estufa (105°), por la unidad de volumen de los sólidos
del suelo.
Donde:
Dr = densidad real
Ms = masa de los suelos o masa del suelo seco a la estufa (105°) en gramos (gr)
Vs = volumen de los sólidos del suelo en cm3
Las partículas del suelo varían en su composición y en su densidad; razón por la
que se pueden observar considerables variaciones; sin embargo la mayoría de
ellos se aproximan al valor promedio de 2.65 gr/cm3, fluctuando entre los
estrechos límites de 2.60 a 2.75.
MATERIALES Y MÉTODOS:
MATERIALES:
Muestras del suelo
Fiola de 100 ml.
Balanza analítica
Agua destilada
MÉTODO:
Numerar, pesar ya notar el peso de la fiola, la fiola tiene que estar
completamente seca.
Pesar la fiola lleno de agua destilada hasta la marca de calibración. Vaciar
el agua destilada y colocar 10 gr de suelo.
Agregar agua destilada hasta la mitad del volumen de la fiola y agitar
suavemente para expulsar el aire que se encuentra atrapado en el suelo.
Llenar cuidadosamente la fiola con agua destilada hasta la marca
calibrada, luego limpiar bien la superficie extrema de la fiola y pesar.
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Donde:
Dr = densidad real
Ds = densidad del agua
Ws = peso de la fiola con suelo
Wa = peso de la fiola con aire
Wag = peso del fiola con agua
Wags = peso del fiola con agua y suelo
MUESTRA A 0-30 cm:
RESULTADOS:
Suelo = 10 gr.
Peso fiola con aire = 56.58
Peso fiola + agua = 155.94
Peso fiola + agua + suelo = 162.03
Peso fiola+ suelo=66.85
CONCLUSIÓN: la densidad real de la primera capa da como resultado
.
MUESTRA A 30-60 cm:
RESULTADOS:
Suelo = 10 gr.
Peso fiola con aire = 52.62
Peso fiola + agua = 152.12
Peso fiola + agua + suelo = 158.26
Peso fiola+ suelo=62.62
CONCLUSIÓN: la densidad real de la segunda capa da como resultado
.
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MUESTRA A 60-90 cm:
RESULTADOS:
Suelo = 10 gr.
Peso fiola con aire = 54.49
Peso fiola + agua = 153.79
densidad real de la tercera capa da como resultado
.
CALCULO DEL PORCIENTO DE ESPACIO POROSO
Sustituir los valores de densidad aparente promedio y densidad real promedio obtenidos
en la siguiente formula:
Calculo del espacio poroso DE LA MUESTRA A 30 cm
Calculo del espacio poroso DE LA MUESTRA A 60 cm
Calculo del espacio poroso DE LA MUESTRA A 90 cm
8
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Método del doble anillo: es el más utilizado. Consiste en enterrar dos cilindros, de distintos
diámetros uno dentro del otro, en los primeros 5-10 cm de suelo.
El cilindro externo de 50 cm de diámetro y el externo de 30 cm en el cilindro central se
coloca una regla para medir la lámina.
Entre los dos cilindros se coloca agua para garantizar que el agua que se mueve en el
cilindro central sea vertical únicamente. La función del cilindro externo es favorecer ese
movimiento vertical por eso se llama cilindro buffer y la función del cilindro central es
conocer el volumen de agua que se infiltra en un tiempo conocido. Se coloca una lámina
de agua en ambos cilindros de una altura determinada según sea el objetivo de la
determinación de la infiltración. Si el objetivo es para riego de no más de 100 mm, la
lámina debe ser de 10 cm. Esta lámina ejerce presión hidrostática. El método exige que la
lámina sea constante en el tiempo. Si se va infiltrando hay que reponer el agua. Si se deja
consumir la lámina varia la presión hidrostática que actúa en superficie y puede haber
errores en los resultados obtenidos.
En una tabla se registran los datos de tiempos parciales (tp) y acumulados (ta) y láminas
parciales (Lp) y acumuladas (La).
Al principio los tiempos parciales deben ser cortos porque la infiltración es rápida, si son
largos en una próxima lectura la lámina puede haber infiltrado en su totalidad.
A medida que avanza el experimento se hacen lecturas a tiempos parciales cada vez más
distanciados.
La lectura consiste en hacer diferencias de la lámina que se infiltra y acumular ese valor
con el anterior. Si se repone agua nuevamente hasta los 10 cm se hace una marca en la
tabla indicando en que lectura se hizo la reposición. Este es el mecanismo básico. Luego
se aplica una fórmula que puede la fórmula de Phillips o la de Kostiakov. La fórmula de
Kostiakov es la siguiente:
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Se dice que se llega a un valor confiable de lámina en el tiempo cuando las lecturas de
láminas parciales a iguales tiempos parciales sean constantes, es decir cuando no hay
variación de lámina a iguales periodos de tiempo. En ese momento la curva de infiltración
ha llegado a un valor de infiltración básica.
Infiltración instantánea: es la infiltración que se produce en el perfil del suelo en un
momento determinado.
Infiltración acumulada: se representa en terminas de lámina de agua en función del
tiempo.
La curva es continua, tal como está representada, cuando el suelo es homogéneo.
Variaciones de la curva de infiltración: la curva de infiltración va a variar según el
contenido de humedad del suelo.
Se llega siempre al mismo valor de infiltración básica cuando se trata de un mismo suelo. Observaciones: Tener en cuenta que la ecuación de Kostiakov es empírica y por lo tanto se deben respetar las unidades de cada variable L y T ya que al variar estas se obtendrán distintos b y m, no siendo homogéneos al compararlos con valores de otros ensayos. Hacer varias repeticiones en lugares estratégicos del ensayo (ya que el método de anillos dobles es netamente puntual) y luego promediar los valores (para cada T promediar los distintos valores de L).
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PRACTICA
METODOS PARA MEDICION DE LA VELOCIDAD DE
INFILTRACION
METODO DEL INFILTOMETRO DE DOBLE CILINDRO
Materiales:
Dos cilindros huecos de acero de 50 cm de alto, de 30 y 45 cm de diámetro,
respectivamente.
Regla micrométrica.
Plástico.
Tabla de madera.
Agua.
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Tiempo
(h:min)
Interval
o
Tiempo
Muerto
(min)
Interval
o entre
Lectura
(min)
Tiempo
Acumulado
(min)
Lectura
(cm)
Diferenci
a de
Lectura
(cm)
Velocidad
de
Infiltració
n
(cm/min)
09:10 0 0 11.00
09:11 1 1 12.50 1.50 90.00
09:13 2 3 13.00 0.50 15.00
09:15 2 5 13.10 0.10 3.00
09:20 5 10 13.50 0.40 4.80
09:25 5 15 13.60 0.10 1.20
09:35 10 25 14.00 0.40 2.40
09:38 3 - 28 10.10 - -
09:48 10 38 10.50 0.40 2.40
09:58 10 48 10.90 0.40 2.40
10:08 10 58 11.10 0.20 1.20
10:18 10 68 11.20 0.10 0.60
10:28 10 78 11.30 0.10 0.60
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
0 20 40 60 80 100
VELOCIDAD DE INFILTRACION (DATOS NO AJUSTADOS)
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| RELACION AGUA SUELO PLANTA ATMOSFERA
Tiempo
Acumulado
(min)
Velocidad de
Infiltración
(cm/min)
1 90.00 8.7
3 15.00 3.18035927
5 3.00 1.99187797
10 4.80 1.0556483
15 1.20 0.728148
25 2.40 0.45604343
28 2.40 0.41107635
38 2.40 0.31076885
48 2.40 0.25090093
58 1.20 0.21096928
68 0.60 0.18236483
78 0.60 0.16082761
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 20 40 60 80 100
VELOCIDAD DE INFILTRACION (DATOS AJUSTADOS)
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| RELACION AGUA SUELO PLANTA ATMOSFERA
Tiempo
Acumulado
(min)
Velocidad de
Infiltración
(cm/min)
1 90.00 42.5202 2.3574
3 15.00 19.71953606 3.27770343
5 3.00 13.79544384 3.820535861
10 4.80 8.495624303 4.703631381
15 1.20 6.397894466 5.312031686
25 2.40 4.475855494 6.191776646
28 2.40 4.134785375 6.405907874
38 2.40 3.339601528 7.020505084
48 2.40 2.836189058 7.530185077
58 1.20 2.484584433 7.970061586
68 0.60 2.222995405 8.359608772
78 0.60 2.019595217 8.710872559
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 20 40 60 80 100
VEL
OC
IDA
D D
E IN
FILT
RA
CIO
N E
IN
FILT
RA
CIO
N A
CU
MU
LAD
A
TIEMPO (min)
CURVAS DE VELOCIDAD DE INFILTRACION E INFILTRACION ACUMULADA
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| RELACION AGUA SUELO PLANTA ATMOSFERA
Tiempo
Acumulado
(min)
Velocidad de
Infiltración
(cm/min)
1 90.00 103 4.29
3 15.00 53.28003137 6.657417512
5 3.00 39.21527114 8.166675397
10 4.80 25.87243024 10.77599279
15 1.20 20.28534831 12.67341907
25 2.40 14.93046107 15.54652379
28 2.40 13.94897853 16.26748836
38 2.40 11.61360543 18.38106754
48 2.40 10.09467828 20.18151603
58 1.20 9.011154348 21.76849927
68 0.60 8.190904777 23.19855089
78 0.60 7.543631461 24.50728116
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100
VEL
OC
IDA
D D
E IN
FILT
RA
CIO
N E
INFI
LTR
AC
ION
AC
UM
ULA
DA
TIEMPO (min)
CURVAS DE VELOCIDAD DE INFILTRACION E INFILTRACION ACUMULADA