Determinacion De La Densidad Aparente Del Suelo (1) 502t5n

ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA “MARISCAL ANTONIO JOSE DE SUCRE” BOLIVIA

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD APARENTE DEL SUELO

LABORATORIO N° 6 ASIGNATURA :

EDAFOLOGÍA

DOCENTE :

ING. MERY H. FLORES APAZA

NOMBRE:

PAMELA ADRIANA CHUQUIMIA MAYTA

CÓDIGO:

A11880 – X

CARNET :

8328001 L.P

CURSO:

4° SEMESTRE – INGENIERIA AMBIENTAL

FECHA:

16 – MARZO - 2012

EDAFOLOGÍA LABORATORIO

LABORATORIO N°6 DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD APARENTE DEL SUELO 1. INTRODUCCIÓN Densidad aparente es el peso del suelo para un volumen determinado. Se la utiliza para medir compactación. En general, cuanto mayor la densidad, menor el espacio poroso para el movimiento del agua, crecimiento y penetración de raíces, y el desarrollo de las plántulas. La densidad aparente es definida como la relación entre la masa del suelo secado en horno y el volumen global, que incluye el volumen de las partículas y el espacio poroso entre las partículas. Es dependiente de las densidades de las partículas del suelo (arena, limo, arcilla y materia orgánica) y de su tipo de empaquetamiento. La densidad aparente es una propiedad dinámica que varía con la condición estructural del suelo. Esta condición puede ser alterada por cultivación; pisoteo de animales; maquinaría agrícola; y clima, por ejemplo por impacto de las gotas de lluvia. Estratos compactados del suelo tienen altas densidades aparentes, restringen el crecimiento de las raíces, e inhiben el movimiento del aire y el agua a través del suelo. La densidad aparente del suelo puede servir como un indicador de la compactación y de las restricciones al crecimiento de las raíces. Típicas densidades aparentes del suelo fluctúan entre 1.0 y 1.7 g/cm3 y generalmente aumentan con la profundidad en el perfil. En suelos que contienen altas proporciones de arcillas expandibles las densidades aparentes varían con el contenido del agua, el cual debería ser medido al momento del muestreo.

2. ANTECEDENTES La densidad aparente puede ser incluida dentro del grupo mínimo de parámetros a medir para evaluar la calidad de un suelo, como indicador de la estructura, la resistencia mecánica y la cohesión del mismo. Cambios en la densidad aparente reflejan cambios en la estructura del suelo, debido a la relación existente entre la densidad aparente y la porosidad total. La densidad aparente afecta al crecimiento de las plantas debido al afecto que tienen la resistencia y la porosidad del suelo sobre las raíces. Con un incremento de la densidad aparente, la porosidad del suelo tiende a disminuir, con estos cambios limitan el crecimiento de las raíces a valores críticos. Los valores críticos de la densidad aparente para el crecimiento de las raíces, varían según la textura que presenta el suelo y de la especie de que se trate. Por ejemplo, para suelos arenosos una densidad aparente de 1.759 Kg m-3 limita el crecimiento de las raíces de girasol, mientras que en suelos arcillosos, ese valor crítico es de 1.460 a 1630 Kg m-3, para la misma especie. Los valores que puede tomar la densidad aparente depende de muchos factores, que van desde la textura, contenido de materia orgánica, hasta el manejo que se le da al, la densidad aparente es altamente variable. Esta es afectada por la estructura del suelo o grado de

PAMELA ADRIANA CHUQUIMIA MAYTA A11880 - X

EDAFOLOGÍA LABORATORIO

compactación, así como también por sus características de contracción y expansión. Esto último depende tanto de su contenido de arcilla como de la humedad del suelo. El espacio poroso puede ser altamente reducido por compactación, pero nunca se puede llegar a eliminar totalmente. La densidad aparente también es usada para referir a un volumen de suelo en el campo, los resultados de los análisis de laboratorios. Esta utilidad es necesaria para la práctica agronómica de la fertilización. La densidad aparente está directamente relacionada con la estructura del suelo, y por lo tanto depende de los mismos factores de control. Este es un dato que se puede obtener con bastante facilidad, y por ello es un parámetro que puede estar disponible para los diferentes horizontes de un suelo. Aunque cabe destacar que el valor de la densidad aparente presenta limitaciones importantes, ya que no permite obtener información relacionada con el tamaño de los huecos, su continuidad o sobre las fuerzas que dieron lugar a una estructura específica. Estos aspectos tienen importancia para predecir el movimiento del agua en el suelo y los riesgos de degradación de los agregados. A pesar de esta condición, la compactación del suelo a menudo es medida a través de los incrementos de la densidad aparente.

3. OBJETIVOS 

Determinar la densidad aparente del suelo por el método de la probeta en laboratorio.

4. MARCO TEÓRICO El número y la variedad de las plantas y los organismos del suelo que se encuentran en un bosque son afectados por la densidad del suelo. La "densidad aparente" del suelo depende de varios factores, que incluyen los siguientes: La densidad de las partículas de suelo mineral, la cantidad de materia orgánica, la compactación del suelo, las actividades de animales que excavan en la tierra, tales como las lombrices, y la abundancia de raíces de plantas. La densidad aparente de un suelo se suele utilizar como medida de la estructura del suelo. Una densidad baja, generalmente, equivale a más porosidad y mayores agregados del suelo. Un suelo de bosque saludable tendrá una densidad baja, lo que corresponde a mayor estabilidad, menos compactación y, probablemente, mayor contenido de humedad que un suelo con una densidad mayor. Esta medida permite ver la facilidad de penetración de las raíces al suelo, permite la predicción de la transmisión de agua, la transformación de los porcentajes de humedad gravimétrica del suelo en términos de humedad volumétrica y, consecuentemente, calcular la lámina de agua en el suelo. Además, permite calcular la porosidad total de un suelo cuando se conoce la densidad de las partículas, y estimar la masa de la capa arable En un mismo suelo, el valor de densidad aparente es un buen índice del grado de compactación por medio del cálculo de la porosidad, es decir, la reducción del espacio poroso con radio equivalente mayor, llamado también espacio poroso no capilar, responsable del drenaje rápido del exceso de agua y, por ende, de la aireación del suelo; resultando ser la densidad aparente, un buen indicador de la calidad del suelo.

PAMELA ADRIANA CHUQUIMIA MAYTA A11880 - X

EDAFOLOGÍA LABORATORIO

En suelos con desarrollo estructural muchos de esos poros, al menos los que tienen mayores diámetros, se encuentran entre agregados o entre grupos de éstos que forman terrones estables. Por tanto, el método de terrones no reflejará bien el grado de compactación, obteniéndose valores mucho más altos. El suelo como todo cuerpo poroso tiene dos densidades: la real y la densidad aparente. Esta última refleja y mide el contenido total de macro y micros poros presentes y es importante para el manejo de los suelos ya que denota el nivel de compactación y por ende la facilidad con que se produce la movilización de aire, agua y nutrientes. La estructura es el estado o aspecto que le confieren los agregados o terrones por su composición, forma, tamaño y organización al agruparse para conformarlo. Podemos decir que cuanto más elevado es el marcador de la densidad aparente, menor estructura tiene el suelo o lo que es lo mismo, menor capacidad de retención de agua, menor contenido de materia orgánica (M.O.), etc. Cuando la densidad aparente es elevada y a esto le sumamos una alta proporción de limo y arcilla en la composición del suelo, estamos en presencia de los llamados suelos pesados, con una tendencia manifiesta al "planchado y éstos son los que presentan graves dificultades en la captación y almacenamiento de agua, en la movilización de los nutrientes y una resistencia importante a la penetración y al desarrollo de las raíces, lo que actúa en contra de una producción agrícola rentable y sustentable, tornándola riesgosa tanto desde el punto de vista económico como ecológico. El continuo laboreo mecánico atenta contra la estructura del suelo, haciendo que la pérdida de M.O. sea abundante y que sus agregados se rompan, perdiendo así su necesaria porosidad. El cuidado del suelo implica la preservación y/o reconstrucción de la estructura aumentando la cantidad de macros y micros poros. Para esto, la adopción de la siembra directa es importante, pero no es la única opción válida, a esta, se le deben agregar otras prácticas tales como : la rotación de cultivos, la fertilización consciente y eficiente, el control equilibrado de plagas vegetales y animales, el uso racional de los fitosanitarios, entre otras, esto demuestra que en el funcionamiento del sistema, impactan tanto los factores culturales como los paquetes tecnológicos de producción que son importantes en sí mismos y sobre todo en sus interacciones.

La densidad aparente del suelo es la relación entre la masa o peso del suelo seco (peso de la fase sólida) y el volumen total, incluyendo al espacio poroso. Es conveniente determinar la densidad aparente por incrementos de profundidad. Las muestras se tomarán en campo en función del método que emplearemos para su determinación. 4.1 MÉTODO DE LA PROBETA. Puede ser suficiente contar con 100-200 g de suelo para su posterior procesamiento en laboratorio. Esta misma muestra puede usarse para la determinación del contenido de carbono en suelo. Es un método sencillo que tiene la desventaja de no ser muy confiable. 4.2 USOS DE LA DENSIDAD APARENTE. La densidad aparente en un dato muy valioso, que se utiliza en diferentes cálculos y en caracterización de capas de suelos; las más comunes se citan a continuación: 1) Capas Endurecidas. 3 Una capa endurecida de suelo generalmente tiene densidades mayores a 2.0 g/cm , las cuales, provocan problemas para el desarrollo de las raíces de los cultivos.

PAMELA ADRIANA CHUQUIMIA MAYTA A11880 - X

EDAFOLOGÍA LABORATORIO

2) Presencia de Amorfos. En clasificación de suelos, la densidad aparente se utiliza en la caracterización de un 3 suelo denominado ANDOSOL. Estos suelos tienen densidades menores a 0.85 g/cm . Generalmente se asocian tales valores (de densidad) con la presencia de amorfos, como el alofano y con problemas para la fertilización fosfórica de cultivos y para el encalado. 3) Cálculo del Peso de una Capa de Suelo. El cálculo del peso de una capa de suelo, es un dato indispensable para expresar muchos datos analíticos en Kg/ha. Para obtener este dato se emplea la fórmula: P = Da x E x S Dónde: P = Peso en Ton/ha. 3 3 Da = Densidad aparente en ton/m (no sufre ninguna transformación el valor en g/cm ). E = Espesor de la capa en m. 2 S = Superficie, generalmente referida a 1 Ha = 10,000 m . Generalmente es de interés calcular el peso de la capa arable, que varía en su espesor de acuerdo al tipo de tracción agrícola que se utilice. 5) Espacio Poroso El espacio poroso (Ep) es la porción del suelo no ocupada por partículas sólidas. El espacio poroso está ocupado por aire y agua. El arreglo de las partículas sólidas del suelo determina la cantidad de espacio poroso. El cálculo del Ep se realiza a través de la fórmula: Ep = 100 (1 – Da) Dónde: Ep = Espacio Poroso, en %. 3 Da = Densidad aparente en g/cm . 3 Dr = Densidad real, generalmente igual a 2.65 g/cm . 6) Láminas de Riego Para determinar la lámina de agua de riego, que es necesaria para aplicar a un suelo, para mojarlo a la capacidad de campo, en determinado espesor, se usa la fórmula: L (cm) = (Hcc – Hpm) X Da E 100 Dónde: L (cm) = Lámina de agua en cm. Hcc = % humedad a la capacidad de campo. Hpm = % humedad al punto de marchitamiento. Da = Densidad aparente en g/cm). E = Espesor considerado del suelo en cm. PAMELA ADRIANA CHUQUIMIA MAYTA A11880 - X

EDAFOLOGÍA LABORATORIO

TABLA N°1 TIPO DE SUELO     

ARENOSOS FRANCO – ARENOSOS FRANCO FRANCO – ARCILLOSO ARCILLOSO

DENSIDAD APARENTE o o o o o

1.7 – 1.9 1.6 1.5 1.4 1.3 – 1.1

5. MARCO PRACTICO 

Identificar la probeta de 100 ml.



Pesar 50 gramos de suelo (Ms)



Colocar los 50 gr de suelo en la probeta, luego golpear la base de la probeta en la palma de la mano, esto para el acomodo de las partículas.



Anotar el volumen final (suelo más aire) (Vt).



Calcular la densidad aparente

PAMELA ADRIANA CHUQUIMIA MAYTA A11880 - X

EDAFOLOGÍA LABORATORIO

5.1 CÁLCULOS PESO DEL SUELO SECO

Volumen final (suelo + aire)

Ms = 50 gr

Vt = 49 ml

Calculo de la densidad aparente 𝑫𝒂

𝟏. 𝟑𝟏𝟓

𝒈𝒓 𝒄𝒎𝟑

6. RESULTADOS Los resultados se pudieron recopilar en una tabla con todos los datos obtenidos, operaciones y observaciones (ver anexo adjunto) Con el resultado obtenido se pudo realizar una comparación con el resultado obtenido en campo abierto.

TABLA N°2 COMPARACIÓN DE LA DENSIDAD APARENTE EN DOS AREAS DE ESTUDIO DIFERENTE AMBIENTE PROTEGIDO

CAMPO ABIERTO

(CARPA SOLAR N°1)

(TARIJA)



Da = 1.315 gr/cm



SUELO ARCILLO



GRAN CANTIDAD DE AGREGADOS



DENSIDAD BAJA

3



Da = 1.020 gr/cm



SUELO ARCILLOSO



GRAN CANTIDAD DE MATERIA ORGANICA



DENSIDAD BAJA

3

7. CONCLUSIONES El valor de densidad aparente aumenta con la profundidad del suelo en el perfil, debido al bajo contenido de materia orgánica y, consecuentemente, menor agregación y mayor 3 compactación. El resultado obtenido de la muestra N°3 fue 1.315 gr/cm , existe un rango de medida que nos da a conocer el tipo de suelo (arenosos, arcillosos, etc.), de acuerdo al resultado obtenido de la densidad. En este caso el suelo es arcilloso, esto se debe a que la muestra fue tomada en un área protegida (carpa solar N°1) la cual estuvo en constante riego y tratado con materia orgánica. El resultado obtenido de la muestra en campo

PAMELA ADRIANA CHUQUIMIA MAYTA A11880 - X

EDAFOLOGÍA LABORATORIO

3

abierto fue 1.020 gr/cm esto número no se encuentra dentro del rango que nos da a conocer el tipo de suelo, su densidad es muy baja y lo consideramos como un suelo arcilloso; esto se debe a que la muestra de suelo a campo abierto fue tomada en Tarija, que posee un clima cálido, es rica flora y sus suelos son ricos en materia orgánica.

8. RECOMENDACIONES Los siguientes errores posibles causarían determinaciones imprecisas de la densidad aparente: o

Se deben realizar máximo tres golpes.

o

Los golpes deben ser vigorosos, para que las partículas se acomoden.

9. CUESTIONARIO a) Determinar la densidad aparente de un suelo, teniendo el siguiente resultado : Ms = 50 gr y Vt = 36 cm

3

𝑫𝒂

𝟏. 𝟑𝟖𝟖𝟗

𝒈𝒓 𝒄𝒎𝟑

b) Mencione la importancia de la determinación de la densidad aparente en un estudio de suelos La densidad aparente es muy importante, ya que nos brinda información muy importante como: medida de estructura de un suelo, porosidad, cantidad de agregados de suelo, grado de estabilidad, compactación, etc. Estos datos nos permiten tomar una mejor decisión sobre el uso del suelo, manejo y que tratamiento sería necesario para mejorarlo.

BIBLIOGRAFÍA 

www.unne.edu.ar/Web/cyt/cyt/2003/comunicaciones/05.../A-032.pdf

 

www.soils.usda.gov/sqi/assessment/files/KitSpanish.pdf http://ecoplexity.org/node/596



www.geologia.unam.mx/igl/deptos/edafo/lfs/manualLFS.pdf

PAMELA ADRIANA CHUQUIMIA MAYTA A11880 - X

EDAFOLOGÍA LABORATORIO

PAMELA ADRIANA CHUQUIMIA MAYTA A11880 - X