Determinación de propiedades físicas del suelo

DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO

Alicia Magalí Aranda Estigarribia

María Belén Asoya Enciso

Mario Andrés LaBoccetta Evers

María Fátima Mendoza Leguizamón

María Marisol Ramírez Martínez

Trabajo de identificación de las propiedades físicas del suelo presentado a la cátedra de Manejo y Conservación de suelos de la Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Asunción.

Universidad Nacional de Asunción

Facultad de Ciencias Agrarias

Carrera de Ingeniería ambiental

San Lorenzo, Paraguay

2017

1. INTRODUCCIÓN

El suelo es la capa más superficial de la corteza, es dinámico (constante cambio) y de escaso grosor, en la que se asienta la vida y actúa de interfase de la atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera ya que contiene elementos de todas ellas.  La proporción de los componentes determina una serie de propiedades que se conocen como propiedades físicas del suelo, algunas de estas propiedades son la densidad, porosidad, permeabilidad, infiltración y resistencia a la penetración.

La textura y estructura influyen en el tamaño de los poros que tengan el suelo y éstas a su vez determinan la permeabilidad. Mediante la determinación de la  densidad se puede obtener la porosidad total del suelo. Se refiere al peso por volumen del suelo. Existen dos tipos de densidad, real y aparente.

El espacio poroso del suelo se refiere al porcentaje del volumen del suelo no ocupado por sólidos. En general el volumen del suelo está constituido por 50% materiales sólidos (45% minerales y 5% materia orgánica) y 50% de espacio poroso. Dentro del espacio poroso se pueden distinguir macro poros y micro poros donde agua, nutrientes, aire y gases pueden circular o retenerse.

1. OBJETIVOS

Objetivo General

• Realizar prácticas a campo para observar algunas propiedades físicas del suelo

Objetivos Específicos

• Determinar la densidad, porosidad total y humedad del suelo.
• Determinar tasa de infiltración.
• Determinar la resistencia del suelo a la penetración.

1. MATERIALES Y MÉTODOS

La práctica se llevó a cabo en el campo de protección vegetal de la Facultad de Ciencias Agrarias, bajo las instrucciones del Ing. Carlos Leguizamón.

Las determinaciones realizadas fueron: Densidad del suelo, porosidad total, humedad del suelo, tasa de infiltración, infiltración acumulada y la determinación de la resistencia del suelo a la penetración.

• Para determinar la densidad del suelo se utilizó el método del cilindro que consiste en introducir en el suelo un cilindro de volumen y masa conocida, con ayuda de un martillo hasta llenarlo completamente. En este caso en particular, el muestreo se realizó en una parcela del campo de protección vegetal, extrayendo dos muestras a 0 – 10 cm de profundidad y dos muestras a 10 – 20 cm de profundidad. Luego se precede a remover el cilindro lleno de suelo del perfil con ayuda de un cuchillo, posteriormente se debe tapar el cilindro, identificarlo correctamente, luego se debe destapar  la  lata  y  colocar  en  estufa  a  105  a  110ºC,  hasta  que  el  suelo  alcance  una  masa  constante, aproximadamente después de 24 hs, remover  la  muestra  de  la  estufa  y  colocarlo  en  un  desecador  hasta  que  se  enfríe.  El desecador es utilizado para que la muestra de suelo no absorba humedad en el momento de enfriarse. Determinar la masa de suelo seco y posteriormente realizar los cálculos matemáticos necesarios. Las muestras se deben recoger en determinadas profundidades previamente establecidas en la parcela (Material de apoyo FCA, 2017)

• A partir de la determinación de la densidad del suelo y la densidad de los sólidos se pueden conocer otros valores, como el porcentaje de porosidad del suelo, que es igual a 1 menos la razón entre la densidad del suelo y la densidad de los sólidos multiplicado por cien. (Material de apoyo FCA, 2017)[pic 1][pic 2]

Porosidad (%):    1-Densidad del suelo        x 100

                              Densidad de los solidos

• Para conocer la humedad del suelo se utilizan los siguientes materiales: Latas de aluminio, balanza de precisión de 0,01 g, barreno, desecador y estufa. En este caso la determinación se realizó a partir de las masas de suelo húmedo y suelo seco, extraídas de la misma muestra utilizada para la determinación de la densidad del suelo. Se debe determinar  la  masa  de  la  lata  con  el  suelo  húmedo:  masa  de  suelo  húmedo  =  (masa lata+ suelo húmedo) – masa lata, luego se coloca en estufa las latas destapadas con suelo húmedo en estufa a 105 a 110ºC hasta masa constante, aproximadamente 24 hs.

Posteriormente se retira  la  muestra  de  estufa  y se coloca  en  desecador  para  enfriarse  y  posteriormente determinar la masa de suelo seco.

Con los datos obtenidos se procede a realizar los cálculos para conocer la humedad. (Material de apoyo FCA, 2017)[pic 3][pic 4]

Humedad gravimétrica (% g g-1)=     masa agua (g)                    x 100

                      masa suelo seco (g)

Humedad volumétrica (cm3cm-3) = Volumen agua

       volumen del suelo

      Considerando densidad agua 1 g cm-3

• Para conocer la tasa de infiltración se utilizó el método de anillos concéntricos  que consisten en un juego de dos anillos de 30 cm de alto. El exterior de 80 cm de diámetro y el interior de 20 cm de diámetro; una boya con una escala graduada en cm y mm para realizar las mediciones. La profundidad a la que  penetran los anillos es de unos 5 cm, se llena con agua tanto el anillo interior como el exterior para proceder a medir la tasa de infiltración. También se requiere de otros materiales como: Mazo, regla de metal de 30 cm, baldes con agua, planilla de datos y cronómetro.

Primeramente se debe establecer un lugar plano en la parcela en donde se pueda introducir los anillos lo más vertical posible, la superficie de dicho lugar se debe limpiar para evitar cualquier interferencia en el flujo normal de agua. Luego se entierran los dos anillos aproximadamente 5 cm con la ayuda del mazo, una vez instalado se pone la regla verticalmente en el interior del anillo para así poder medir el nivel del agua. Se procede a vaciar los baldes suavemente al interior del anillo, hasta que el nivel del agua quede entre 8 a 10 cm, se debe cuidar que el chorro no golpee directamente el suelo ya que puede alterar sus propiedades. De inmediato se empieza a registrar los datos en una planilla, la lectura se hizo cada un minuto durante 40 minutos y luego una última lectura a los 45 minutos. Finalmente se procede a completar todas las columnas de la planilla con los datos de: tiempo, nivel de agua, variación de la lámina de agua, la tasa de infiltración y la infiltración acumulada. (Material de apoyo FCA, 2017)

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