Universidad Nacional Autónoma de México
Análisis de las propiedades físicas
y químicas del suelo de Zapotitlán Salinas, Puebla
Reporte final de laboratorio
Ciencia del Suelo
Olguín E. Itzel E., Ríos V. Alejandra ,
Rodriguez S. Jennifer, Ruiz C. Angélica & Zacarías G. Belén.
Facultad de Ciencias, UNAM. Ciencias
de la Tierra
Ciudad Universitaria
Entrega 10 de diciembre, 2018
En el siguiente trabajo se presenta el análisis de las propiedades fisicoquímicas del suelo de la localidad de Zapotitlán Salinas, Puebla. maron muestras de campo de tres horizontes del perfil ; Horizonte 1 de 0 a 12 cm, Horizonte 2 de 12 a 25 cm y horizonte 3 de 12 a 50 cm de profundidad. Los parámetros analizados fueron; ; MO%, CH%, conductividad eléctrica, textura, pH, densidad aparente, densidad real, capacidad de amortiguamiento y acidez intercambiable. Cada una de las cuales se midió con una técnica distinta. Los resultados obtenidos fueron presentados en tablas y se hizo su pertinente análisis que a continuación se muestra.
INTRODUCCIÓN
El presente documento tiene el objetivo de analizar concretamente todos los cálculos realizados en laboratorio sobre muestras de suelo árido tomadas de Zapotitlán Salinas. Para esto, inicialmente debemos saber que el suelo es un sistema conformado por una fase sólida, líquida y gaseosa por lo que se le denomina “Sistema Trifásico”.
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| Figura 1. Zapotitlán Salinas, Puebla. |
Los suelos se originan de manera natural por la combinación de cinco factores denominados, “formadores de suelo”: material parental, clima, actividad biológica, relieve y tiempo. Estos factores a su vez generan procesos que le dan forma al suelo. Es muy importante como función ecológica de diferentes formas, ya que el suelo tiene la habilidad de sostener la productividad biológica, soportar las funcionalidad ecosistémica y mantener el balance ambiental biofísico (Segueda, A. et al. 2011). La pedosfera es la interacción entre la Biosfera, 1 Atmósfera, Hidrosfera y Litosfera, es un reservorio enorme de diferentes componentes como nutrientes, materia orgánica, roca parental, sustancias ácido-base, etc.
En el caso de nuestro suelo árido, podemos conocer las propiedades y capacidades de este tipo de suelos, así como extrapolar los posibles indicadores de erosionabilidad y el comportamiento de los mismos, además de cómo es que se pueden monitorear sus diferentes propiedades en un trabajo aplicado a la vida real, que puede resumirse en gran medida a la conservación y remediación de nuestros suelos sobretodo por el creciente cambio inadecuado de su uso. Para esto, necesitamos comprender las diferentes propiedades que puede presentar, como se calculan tomando en cuenta que a pesar de los grandes intervalos de tiempo, siempre tiene presente la movilidad de sus componentes dentro de un perfil o un gran sistema.
El suelo se desintegra, se transforma; es un material metaestable termodinámicamente.
El suelo se desintegra, se transforma; es un material metaestable termodinámicamente.
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Contenido de materia orgánica
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| Tabla 1. Contenido de materia orgánica |
La tabla 1. Representa el contenido
de materia orgánica en los tres
horizontes del perfil de la localidad de Zapotitlán. Se observa que el
contenido de materia orgánica aumenta en los horizontes más profundos, ya que durante alguna etapa de formación del suelo ocurrió un proceso de hundimiento que genero que los horizontes 2 y 3 se hundieran y su materia orgánica se conservará.
En los resultados obtenidos se puede observar que la cantidad de materia orgánica presente en el suelo oscila entre 5 y 8 %. De acuerdo a los parámetros de evaluación propuestos por Siebe C. et al (2006) (Tabla 12), el perfil presenta un contenido medio-alto de materia orgánica, lo cual coincide con el contenido de MOS en un suelo agrícola de acuerdo a Giraldo, Gomez (2013) quien menciona que en general un suelo agrícola productivo tiene entre el 3 y el 6% de materia orgánica.
En los resultados obtenidos se puede observar que la cantidad de materia orgánica presente en el suelo oscila entre 5 y 8 %. De acuerdo a los parámetros de evaluación propuestos por Siebe C. et al (2006) (Tabla 12), el perfil presenta un contenido medio-alto de materia orgánica, lo cual coincide con el contenido de MOS en un suelo agrícola de acuerdo a Giraldo, Gomez (2013) quien menciona que en general un suelo agrícola productivo tiene entre el 3 y el 6% de materia orgánica.
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Contenido de humedad del suelo
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| Tabla 2. Valores promedio del contenido de humedad del suelo. |
La tabla anterior representa el
contenido de humedad en los tres horizontes del perfil de la localidad de
Zapotitlán. Se observa que el contenido de humedad del suelo incrementa en horizontes profundos.
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Densidad aparente
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| Tabla 3. Valores promedio para la densidad aparente. |
En la tabla 3 se presentan los
valores promedio de densidad aparente, lo cuales no son congruentes con lo
esperado, ya que la densidad es un factor que se ve disminuido con el aumento
de materia orgánica en el suelo.
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| Figura 2. Secado del suelo a 105°C por unidad de volumen (g/cm^3) |
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Densidad real
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| Tabla 4. Valores promedio de la densidad real. |
En los
resultados (Tabla 4) se puede observar un decremento en la densidad real
conforme se vuelve más profundo el horizonte. De acuerdo con Martínez H, E. et al (2008) la densidad aparente y
real se ve disminuida conforme aumenta
la concentración de materia orgánica en el suelo (MOS), lo cual coincide
claramente con los resultados obtenidos en la práctica de % de MO y los
mostrados en la tabla de densidad real (Anexo). Por lo que la mantención de
adecuados niveles de MOS contribuye a disminuir la densidad real, y resistencia
a la compactación del suelo. Por otra parte al considerar el cambio en la
densidad del agua en relación con su temperatura, no representa un factor de
cambio importante en los resultados de densidad real del suelo.
Los valores típicos de densidad real varían de 2.5 a 2.8 Mg/m3 , siendo 2.65 Mg/m3 el valor representativo de muchos suelos y el valor de densidad de partícula para el cuarzo (Alcalá Martínez, J. R. & Flores Delgadillo, L. 2010). Nuestro suelo se encuentra en el estándar.
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| Figura 3. Determinación de la densidad real del suelo con el método del picnómetro. |
Los valores típicos de densidad real varían de 2.5 a 2.8 Mg/m3 , siendo 2.65 Mg/m3 el valor representativo de muchos suelos y el valor de densidad de partícula para el cuarzo (Alcalá Martínez, J. R. & Flores Delgadillo, L. 2010). Nuestro suelo se encuentra en el estándar.
● Determinación de pH
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| Tabla 5. Valores promedio de pH utilizando H2O. |
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| Tabla 6. Valores promedio de pH utilizando KCl. |
En la tabla anterior se observa que el pH del suelo utilizando como indicador KCl es a lo largo de los tres horizontes ligeramente alcalino.
El pH influye en el suelo de distintas maneras, siendo el más significativo la disponibilidad de nutrientes y el proceso de distintos procesos químicos que ocurren en el mismo. Para el pH medido con H2O tenemos presencia de un pH moderadamente alcalino, donde la presencia de carbonatos de calcio bloquea la absorción de elementos como el fósforo y la mayoría de micronutrientes. Un suelo alcalino presentará regularmente escasez de los siguientes elementos: Fe, Mn, Zn y Cu. A diferencia de un suelo ácido que presentará regularmente una escasez de P, Mg, Ca y B o dificultades al momento de retener macroelementos. Para el pH medido con KCl tenemos presencia de un pH neutro, donde se presentan las condiciones óptimas de nutrientes para la mayoría de las plantas. Generalmente, el pH óptimo de los suelos es de 6.5 a 7.0 donde en este rango se obtienen las condiciones ideales para abastecer de los nutrientes necesarios a la vegetación.
El pH influye en el suelo de distintas maneras, siendo el más significativo la disponibilidad de nutrientes y el proceso de distintos procesos químicos que ocurren en el mismo. Para el pH medido con H2O tenemos presencia de un pH moderadamente alcalino, donde la presencia de carbonatos de calcio bloquea la absorción de elementos como el fósforo y la mayoría de micronutrientes. Un suelo alcalino presentará regularmente escasez de los siguientes elementos: Fe, Mn, Zn y Cu. A diferencia de un suelo ácido que presentará regularmente una escasez de P, Mg, Ca y B o dificultades al momento de retener macroelementos. Para el pH medido con KCl tenemos presencia de un pH neutro, donde se presentan las condiciones óptimas de nutrientes para la mayoría de las plantas. Generalmente, el pH óptimo de los suelos es de 6.5 a 7.0 donde en este rango se obtienen las condiciones ideales para abastecer de los nutrientes necesarios a la vegetación.
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Conductividad eléctrica
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Tabla 7 . Conductividad eléctrica promedio.
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En la tabla 7. se muestra la conductividad eléctrica la cual tiene valores < 500 micromhos/cm estos regularmente indican buenos desarrollos de cultivos, como es el caso de nuestros 3 horizontes.
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Textura
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| Tabla 9. Textura Horizontes 1 y 2. (Esta práctica se repite por el equipo para mejorar resultados, y en la segunda ocasión solo pudimos tener muestra de los primeros dos horizontes). |
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Figura 4. Práctica determinación de textura.
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La mayoría de nuestros horizontes son arcillosos, se caracterizan por partículas muy pequeñas con minúsculos espacios de poros o microporos.
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Acidez intercambiable
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| Tabla 10. Acidez intercambiable sacando el promedio de las dos muestras sacadas por horizonte. |
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Capacidad de amortiguamiento
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Tabla 11. Capacidad de amortiguamiento para cada horizonte.
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Esta tabla
representa la capacidad de amortiguamiento de cada horizonte en el perfil de la
muestra de suelo árido en Zapotitlán. Podemos observar que nuestra desviación
estándar es muy pequeña y esto es porque la media obtenida es un índice que
representa toda nuestra distribución, como no es más grande que la media; el
sesgo es bajo y hay que tomar en cuenta que el valor de desviación estándar
idealmente debe valer la mitad del tamaño de nuestra media.
CONCLUSIONES
Los suelos áridos estudiados, presentan regularmente un porcentaje muy bajo de humus, el contenido de materia orgánica es bajo en general y disminuye en los horizontes profundos. Sin embargo, el análisis de materia orgánica indica que el contenido de materia orgánica es medio-alto y entra dentro de la clasificación de un suelo agrícola productivo. Dicha condición viene dada por las características del suelo. Las propiedades físicas y químicas son de gran influencia para el desarrollo de la vegetación del sitio analizado, específicamente refiriéndonos a la cantidad de macro y/o micronutrientes disponibles, entre las propiedades más relevantes está el pH que influencia la asimilación de nutrientes, el pH obtenido fue ligeramente alcalino, indicándonos una mayor presencia de CaCO3; que como consecuencia presentan condiciones desfavorables para el desarrollo de la mayoría de cultivos; todo esto como consecuencia del déficit de micronutrientes existente. El objetivo de medir el pH con KCl es apto para determinar la acidez intercambiable en contraste con el pH medido con H2O qué es el que rige cada uno de los procesos ordinarios del suelo.
Otra propiedad fundamental es la textura, nuestros suelos poseen una textura arcillosa, por lo tanto, el suelo se caracteriza por partículas muy pequeñas con minúsculos espacios de poros o microporos. Dado que hay más espacios porosos, el suelo absorbe y retiene más agua , dicha propiedad está influenciado por la densidad aparente y la densidad real del suelo. Si un suelo retiene agua es potencial para el crecimiento de vegetación y, a su vez la vegetación permite que en el suelo exista un promedio medio-alto de contenido en materia orgánica, lo que favorece un mejor amortiguamiento; en este caso el suelo presenta un enriquecimiento de cationes y el aumento importante del valor de pH de la solución adicionada al suelo original, refleja una alta capacidad de amortiguamiento. Al conocer la acidez intercambiable podemos inferir ciertos efectos desfavorables para suelo como la solubilización, la estabilidad y disponibilidad de agregados y absorción de nutrientes, causando así deficiencias nutricionales en elementos como el P, S, Ca, y Mg; por lo tanto, altas concentraciones de Al+3 generan una alta toxicidad para las plantas. Lo cual se puede deducir a partir de la conductividad eléctrica puesto que esta es < 500 micromhos/cm, por lo tanto nuestro suelo puede tener un buen desarrollo de cultivo.
Referencias
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Figura 5. Práctica de amortiguamiento.
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CONCLUSIONES
Los suelos áridos estudiados, presentan regularmente un porcentaje muy bajo de humus, el contenido de materia orgánica es bajo en general y disminuye en los horizontes profundos. Sin embargo, el análisis de materia orgánica indica que el contenido de materia orgánica es medio-alto y entra dentro de la clasificación de un suelo agrícola productivo. Dicha condición viene dada por las características del suelo. Las propiedades físicas y químicas son de gran influencia para el desarrollo de la vegetación del sitio analizado, específicamente refiriéndonos a la cantidad de macro y/o micronutrientes disponibles, entre las propiedades más relevantes está el pH que influencia la asimilación de nutrientes, el pH obtenido fue ligeramente alcalino, indicándonos una mayor presencia de CaCO3; que como consecuencia presentan condiciones desfavorables para el desarrollo de la mayoría de cultivos; todo esto como consecuencia del déficit de micronutrientes existente. El objetivo de medir el pH con KCl es apto para determinar la acidez intercambiable en contraste con el pH medido con H2O qué es el que rige cada uno de los procesos ordinarios del suelo.
Otra propiedad fundamental es la textura, nuestros suelos poseen una textura arcillosa, por lo tanto, el suelo se caracteriza por partículas muy pequeñas con minúsculos espacios de poros o microporos. Dado que hay más espacios porosos, el suelo absorbe y retiene más agua , dicha propiedad está influenciado por la densidad aparente y la densidad real del suelo. Si un suelo retiene agua es potencial para el crecimiento de vegetación y, a su vez la vegetación permite que en el suelo exista un promedio medio-alto de contenido en materia orgánica, lo que favorece un mejor amortiguamiento; en este caso el suelo presenta un enriquecimiento de cationes y el aumento importante del valor de pH de la solución adicionada al suelo original, refleja una alta capacidad de amortiguamiento. Al conocer la acidez intercambiable podemos inferir ciertos efectos desfavorables para suelo como la solubilización, la estabilidad y disponibilidad de agregados y absorción de nutrientes, causando así deficiencias nutricionales en elementos como el P, S, Ca, y Mg; por lo tanto, altas concentraciones de Al+3 generan una alta toxicidad para las plantas. Lo cual se puede deducir a partir de la conductividad eléctrica puesto que esta es < 500 micromhos/cm, por lo tanto nuestro suelo puede tener un buen desarrollo de cultivo.
Referencias
1. Alcalá Martínez, J. R.&FloresDelgadillo,L..(2010).ManualdeProcedimientosAnalíticos.diciembre10,2018, de UNAM Sitio web: http://www.geologia.unam.mx/igl/deptos/edafo/lfs/MANUAL%20DEL%20LABORATORIO%20DE%20FISICA %20DE%20SUELOS1.pdf
2. Atarés Huerta, LM. (2011). Determinación de ladensidaddeunlíquidoconelmétododelpicnómetro.(Enlínea). Disponibel en: http://hdl.handle.net/10251/12655 (Acceso 9 Diciembre 2018).
3. CARTER, M.R., 2002. Soil qualityforsustainablelandmanagement:organicmatterandaggregationinteractions that maintain soil functions. Agron. J. 94, 38-47.
4. Giraldo, Gómez J.C (2013). Manual de Prácticas de Campo y del laboratorio de Suelos. SENA. (En línea).Disponible en: https://repositorio.sena.edu.co/bitstream/11404/2785/1/practicas_campo_laboratorio_suelos.pdf (Acceso 8 Diciembre 2018).
5. Martínez H, Eduardo, Fuentes E, Juan Pablo, & Acevedo H, Edmundo. (2008). CARBONO ORGÁNICO Y PROPIEDADES DEL SUELO. Revista de la ciencia del suelo y nutrición vegetal, 8(1), 68-96. Disponible en: https://dx.doi.org/10.4067/S0718-27912008000100006 (Acceso 8 Diciembre 2018).
6. Mora et al. (2018). Manual de Prácticas de Laboratorio Ciencias del suelo.
7. Ortiz, M. E., Zapata, R. D., Sadeghian, S., & Franco, H. F. (2004). Aluminio intercambiable en suelos con propiedades ándicas y su relación con la toxicidad.
8. Romero, E. G., & Barrios, M. S. (2002). Las arcillas: propiedades y usos.(En línea) Disponible en ://www. uclm. es/users/higueras/yymm/Arcillas. htm# caol.(Octubre, 2015).
9. Rubio Gutiérrez, A. (2010). La densidad aparente en suelos forestales del Parque Natural Los Alcornocales.
10. Secretaria de Medio Ambiente y Recurso Naturales (2002). Norma OficialMexicanaNOM-021-RECNAT-2000. Que establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos.Estudios,muestreoyanálisis. 1st ed. [PDF] México: Diario Oficial (segunda sección), p.18. Disponible en: http://www.ordenjuridico.gob.mx/Documentos/Federal/wo69255.pdf [Acceso 8 Diciembre 2018].
11. Segueda, A. N., Correa, G. V., Blanco, J. L., & Gamino, M. D. L. R. (2011). Naturaleza y utilidad de los indicadores de calidad del suelo. ContactoS, 80, 29-37.
12. Schargel, R. y Delgado, F. (1990). Características y manejo de los suelos utilizados enlaproduccióndecarneen Venezuela. En Plasse,D.,PeñadeBorsotti,N.,eds.VICursillosobreBovinosdeCarne.FCV-UCV,Maracay.pp. 187-220. 13. Yerima, B. P., & Van Ranst, E. (2005). Major soil classification systems used in the tropics: soils of Cameroon.
2. Atarés Huerta, LM. (2011). Determinación de ladensidaddeunlíquidoconelmétododelpicnómetro.(Enlínea). Disponibel en: http://hdl.handle.net/10251/12655 (Acceso 9 Diciembre 2018).
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ANEXO
