Suelos forestales

SUELOS FORESTALES - PRACTICA A. CADENILLAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCANORTE DE LA UNIVERSIDAD PERUANA

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DEINGENIERÍA FORESTAL

SUELOS FORESTALES(PRACTICA)

Ing. M. Sc. ATTILIO I. CADENILLAS MARTÍNEZ

CAJAMARCA - PERÚ

2007


PRACTICA 01

CARACTERIZACIÓN DE UN SUELO FORESTAL

1. Identifique el perfil de un suelo forestal:

1.1. Capa orgánica: Ol, Of y Oh.

1.2. Horizontes minerales: A, B y C.

2. Determine los factores que han intervenido en la formación del suelo forestal, teniendo en cuenta la

siguiente ecuación: Sº = f (Cl, p, o, r, t,.......); así como también determine la pendiente del terreno

3. Determine las diferencias entre un suelo forestal y un suelo agrícola

4. Determine la cantidad de “Litter” y materia orgánica que aportará anualmente al suelo, la especie

forestal estudiada.

5. Identifique las principales especies vegetales del soto-bosque.

6. Identifique los organismos de la meso fauna presentes en el suelo forestal

7. Identifique los principales microorganismos del suelo forestal (hongos).

8. Explique el grado de erosión en el suelo forestal

9. Determine la clase textura del suelo forestal a nivel de campo y laboratorio, y explique su importancia

con respecto al soporte, capacidad de almacenamiento de agua y nutrientes.

10.Determine el tipo, clase y grado de la estructura del suelo forestal y explique la importancia con

respecto al movimiento del agua y aire dentro del suelo, capacidad para almacenamiento de agua.

MATERIALES Y REACTIVOS

1. Herramientas para la identificación del perfil del suelo

2. Wincha.

3. Un nivel de carpintero

4. Una prensa para la recolección de material vegetal fresco.

5. Frascos con tapa rosca

6. HCl al 15% de V/V.

7. Un metro cuadrado

8. Un saco de polietileno (Plástico)

9. Bolsas de polietileno pequeñas (de un kg).

2


TABLA 01. DETERMINACIÓN DE LA ESTRUCTURA.

CLASE DE

ESTRUCTURA

TIPOS DE ESTRUCTURA

Laminar

(L)

Prismática

(P)

Columnar

(C)

Blocosa

angular

(Ba)

Blocosa

subangular

(Bs)

Granular

(G)

Migajón

(Mj)Mf Lmf

< 1 mm

Pmf

< 10 mm

Cmf

< 10 mm

Bamf

< 5 mm

Bsmf

< 5 mm

Gmf

< 01 mm

Mjmf

< 01 mmF Lf

01-02 mm

Pf

10-20 mm

Cf

10-20 mm

Baf

05-10 mm

Bsf

05-10 mm

Gf

01-02 mm

Mjf

01-02 mmM Lm

02-05 mm

Pm

20-50 mm

Cm

20-50 mm

Bam

10-20 mm

Bsm

10-20 mm

Gm

02-05 mm

Mjm

02-05 mmG Lg

05-10 mm

Pg

50-100 mm

Cg

50-100 mm

Bag

20-50 mm

Bsg

20-05 mm

Gg

05-10 mm

Mjg

05-10 mmMg Lmg

> 10 mm

Pmg

> 100 mm

Cmg

> 100 mm

Bamg

> 50 mm

Bsmg

> 50 mm

Gmg

> 10 mm

Mjmg

> 10 mm


4


PRACTICA 02

MUESTREO DE SUELOS

INTRODUCCIÓN

El muestreo de suelos, es una labor de mucha importancia, porque de él depende el éxito del análisis del

suelo, el que nos permitirá conocer las propiedades físicas, químicas y biológicas, para realizar una

explotación racional de los suelos y obtener buenos rendimientos agrícolas y forestales.

OBJETIVOS DEL ANÁLISIS DEL SUELO

1. Permite conocer las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.

2. Facilita la clasificación de suelos

3. Nos permite determinar la cantidad de abonos químicos y orgánicos que se debe incorporar al suelo.

4. Nos permite conocer la cantidad de enmiendas a utilizar, para corregir los problemas del suelo, tales

como: acidez, salinidad o alcalinidad.

FASES DEL MUESTREO DE SUELOS

El muestreo de suelos comprende dos fases:

1. Fase de campo

2. Fase de laboratorio

1. FASE DE CAMPO

En esta fase se efectúa el muestreo de suelos

1.1. PROCEDIMIENTO PARA EL MUESTREO DE SUELOS

Para efectuar el muestreo de suelos, es necesario primero realizar un reconocimiento del

terreno, fundo o comunidad, dividiéndose en lotes o parcelas con características homogéneas.

Estas divisiones se los realizará teniendo en cuenta las siguientes características:

a. De acuerdo a la topografía del terreno: Plana, Ondulada, de acuerdo al grado de

pendiente del terreno.

b. Zonificación Teniendo en cuenta el cultivo anterior al muestreo: Cereales, tuberosas,

cultivos industriales

c. Tomando en cuenta la especie forestal instalada: Pino, eucalipto, etc.

d. Teniendo en cuenta las pasturas instaladas: Alfalfa, Reye grass, etc.

e. Tomando en cuenta el color del suelo: Suelos de color negro, pardos, rojos, de colores

claros, amarillos.

f. Zonificación de acuerdo a la clase textural del suelo: Arenosos, francos o arcillosos

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g. Teniendo en cuenta la disponibilidad del agua del suelo: Suelos al secano o bajo riego.

h. Zonificación teniendo en cuenta problemas del suelo: Suelos pedregosos, anegados, etc.

1.2. RECOMENDACIONES PARA EL MUESTREO DE SUELOS

a. En un campo cuya siembra se lo realizó en surcos, las sub muestras del suelo se lo tomará

entre los surcos.

b. No tomar las sub muestras de donde se incorporó abonos químicos.

c. No tomar las sub muestras de zonas en donde se realizó la quema de restos de cosecha.

d. No tomar las sub muestras en los límites de cambio de pendiente.

e. No tomar las sub muestras en las zonas cercanas a las casas, canales, cercos, árboles,

caminos.

f. Las sub muestras deben tomarse de áreas representativas.

g. No se recomienda tomar las sub muestras en áreas mayores a 10 ha.

1.3. ÉPOCA PARA LA TOMA DE MUESTRA DE SUELOS

a. El muestreo de suelos se lo debe efectuar 45 días antes de la instalación de la especie

vegetal, sin embargo se lo puede realizar en cualquier época del año.

b. El muestreo de suelos se lo puede realizar 02 meses después de la incorporación de abonos

químicos

c. La muestra de suelos se lo debe tomar 04 meses después de haber aplicado cal o materia

orgánica al suelo.

d. Un lapso de tiempo prudencial del muestreo de suelos y su respectivo análisis e

interpretación, nos permitirá:

d.1. Determinar en forma oportuna la cantidad de abonos químicos y orgánicos que se

utilizarán en los cultivos.

d.2. Corregir los problemas del suelo, tales como: Acidez, alcalinidad, incorporación de

materia orgánica, etc.

d.3. Planificar adecuadamente los cultivos y especies forestales a instalar.

HERRAMIENTAS A UTILIZAR EN EL MUESTREO DE SUELOS

1. Palana derecha

2. Un barreno de toma de muestras de suelos

3. Cuchillo

4. Un balde de polietileno

5. Bolsas de polietileno de 15 x 20 cm

6. Etiquetas para la identificación de muestras de suelos

6


TOMA DE SUB MUESTRAS DE SUELOS.

1. Antes de iniciar la toma de las sub muestras, se debe limpiar la parte superficial del terreno, evitando

que la toma de muestras se lo realice con residuos de cosechas, estiércol, abonos verdes, fertilizantes,

etc, los cuales alteran los análisis del suelo.

2. Con la ayuda de una palana, se abre un hoyo de forma cuadrada o en forma de “V” del ancho de la

hoja de la palana.

3. Cortar un prisma de suelo de 2 a 3 cm de espesor, procurando que el corte sea lo más uniforme

posible.

4. Eliminar con la ayuda de un cuchillo los bordes laterales del suelo que se encuentra en la palana.

5. El número de sub muestras pude ser de 10 a 20 por cada lote o parcela, tomándose al azar y en forma

de zigzag.

6. Depositar las sub muestras en el balde y mezclarlas en forma uniforme, esta mezcla constituye la

“Muestra Compuesta”.

7. De la “Muestra Compuesta”, tomar 250 a 500 gramos de suelo y depositarlo en la bolsa de

polietileno.

8. Identificar la muestra mediante el uso de tarjetas.

PROFUNDIDAD DE MUESTREO

La profundidad de muestreo varía según el tipo de cultivo a instalar, profundidad efectiva del suelo; sin

embargo, la más adecuada es de 25 a 30 cm para la mayoría de los cultivos, para el caso de árboles

frutales y forestales no menor de 30 cm de profundidad.

PREPARACIÓN DE LA “MUESTRA COMPUESTA” ANTES DE

ENVIARLO AL LABORATORIO

1. Cuando la muestra se lo toma de suelos húmedos, se recomienda secarla a la sombra, durante este

periodo se debe desmenuzarlo a medida que la muestra se seque, sobre todo cuando el suelo es

arcilloso.

2. Una ves seca la muestra, se toma 500 gramos y se transfiere a la bolsa de polietileno, se lo identifica

y luego se remite al Laboratorio de Análisis de Suelos.

2. FASE DE LABORATORIO

En el laboratorio las muestras de suelos siguen un proceso y luego se determina:

2.1. pH (1:2,5 agua).

2.2. Calcáreo total (%).

2.3. Aluminio (m.e./100 g).

7


2.3. C. E. (mmohs/cm).

2.4. Carbono orgánico (%).

2.5. Materia orgánica (%).

2.6. Nitrógeno total (%).

2.7. Fósforo disponible (ppm).

2.8. Potasio disponible (ppm).

2.9. Capacidad de Intercambio Catiónico (m. eq/100 g de suelo)

2.9. Cationes cambiables.

2.9.1. Ca (m.e./100 g).

2.9.2. Mg (m.e./100 g).

2.9.3. K (m.e./100 g).

2.9.4. Al (m.e./100 g).

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TARJETA DE IDENTIFICACIÓN

Nombre de Propietario:................................................................................................................................

Fundo:.............................................. Nº. de

Parcela:.............Fecha:................Georeferenciación:...................

Distrito:.............................Prov:.................................................Depto...............................Cultivo

Anterior :.................................................Especie vegetal a instalar:.................................................

Suelo al secano:..................................... Suelos bajo riego:..............................................................

Nombre del que Toma la Muestra:...................................................................................................

Fecha:.…………………………………………………………………………………………………

NOTA: Tome una muestra de suelos para su análisis de suelos.

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PRACTICA 03

INTERPRETACIÓN DE LOS ANÁLISIS DE SUELOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA


LABORATORIO DE ANÁLISIS DE SUELOS

MUE

S

A L Ar CLASE

TEXT.

pH Al C.E CAL M.O N.T P K CIC

m.e/100

CATIONES

CAMBIABLES

m.e./100 g% Agua KCl m.e/100 Mol/cm % ppm Ca Mg K Na

A 40 38 22 7,1 6,5 --- --- --- 1,5 0,08 25 76 22,8 9,7 4,0 5,3 0,10B 20 20 60 4,5 3,2 --- --- 2,0 6 70 4,0 -- --- --- ---C 70 15 15 8,9 --- 3,5 0,25 0,05 14 200 5,0 3,5 0,5 0,25 1,00D 30 35 35 6,8 --- --- --- 4,5 0.16 12 100 35 17,5 3,5 2,0 ---E 60 30 10 8,4 -- 5,4 16 0,5 0.07 14 200 6,8 5,4 0,7 0,4 0,3F 55 30 15 5,2 2,3 --- --- 6,0 0,2 10 70 10 3,0 1,0 0,5 ---

Ing. M.Sc. Attilio I. Cadenillas Martínez

Docente

10


DETERMINACIÓN DE LA TEXTURA DEL SUELO

Para determinar la textura del suelo existen dos métodos

1. Método de campo

2. Método de Laboratorio

1. MÉTODO DE CAMPO

A nivel de campo, la textura del suelo se determina por lo general mediante el sentido del tacto,

frotando a una muestra de suelo entre el pulgar y los demás dedos, de preferencia en estado húmedo, de

tal manera que:

La Arena. A este material mineral al tacto se siente rasposa, como si fuese lija y sus partículas se

pueden verse a simple vista.

El Limo. El limo al sentido del tacto cuando está seco se siente como si fuese harina o talco, y cuando

está húmedo es ligeramente plástico.

La arcilla. La arcilla en estado seco es muy dura, compacta y cuando húmeda es muy plástica y

pegajosa.

1.1. DETERMINACIÓN DE LA TEXTURA AL TACTO

Procedimiento

a. Humedecer una porción de muestra de suelo hasta formar una masilla

b. Tomar una porción de la masilla y moldear o hacer una esfera de 2 cm de diámetro

aproximadamente.

c. Colocar la esfera de la muestra de suelo entre el dedo pulgar y los dedos índice y medio y presionar

gradualmente a la esfera con el dedo pulgar hacia arriba con la finalidad de formar una cinta.

d. Si se forma una cinta y ésta es pegajosa y plástica, permanece alargada y flexible, la muestra será un

suelo:

- Arcilloso

- Arcillo limoso

e. Si se forma una cinta moderadamente pegajosa y plástica y se rompe fácilmente como consecuencia

de su peso, la muestra corresponderá a un suelo:

- franco arcilloso

- Arcillo limoso

f. Si al presionar a la esfera, ésta no forma cinta, el suelo será:

- Franco limoso

- Franco arenoso

- franco

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g. Si no se forma cinta al presionar a la esfera, siendo ésta más bien rasposa como si fuese lija y con

mucha facilidad se observan las partículas, el suelo será:

- Arena franca

- Arenoso.

2. MÉTODO DE LABORATORIO

PRE TRATAMIENTO DE LA MUESTRA

Antes de determinar la textura del suelo, se debe realizar un pre tratamiento de la muestra, entre estos

tenemos:

a. Eliminación de Materia Orgánica. Cuando el contenido de materia orgánica es alto (sueltos de

color negro o oscuro, más del 5% de M.O.), altera la determinación de la textura del suelo, por lo

que se tiene que oxidar con H2O2 al 30%, en estado caliente la muestra.

Procedimiento:

- Tomar 50 gramos de suelo y depositarlo en un vaso pirex de un litro de capacidad.

- Agregar 200 ml de H2O destilada.

- Agregar H2O2 y llevarlo a hervir, cuando la muestra de suelo tiene alto contenido de materia

orgánica, se nota una fuerte efervescencia.

- Agregar más H2O2 hasta que ya no se produzca la efervescencia

b. Eliminación de Carbonatos. Los suelos de color blanco, nos dan un indicio del contenido de

carbonatos.

Procedimiento

- Tomar una muestra de 50 gramos de suelo, agregar HCl concentrado poco a poco hasta que ya no

se produzca efervescencia, lo que nos indica que los carbonatos se han perdido en forma de CO2

c. Eliminación de otras sales.

Procedimiento

- Se realiza el lavado de la muestra, sobre todo cuando se trata de sales solubles como carbonatos,

sulfatos, etc.

- El lavado se efectúa hasta que la muestra presente un color turbio, indicándonos que las sales se

han eliminado.

2.1. ANÁLISIS MECÁNICO O GRANULOMÉTRICO

Este método se utiliza para partículas gruesas, consiste en el empleo de un juego de tamices para la

separación de partículas de arena (> 0,05 mm de diámetro). Muy usado para análisis mineralógico,

entre estos tamices tenemos: 2,0; 1,0; 0,50; 0,25; 0,177; 0,105; 0,047 milímetros de diámetro de

malla.

Procedimiento

- Desmenuzar una muestra de Tierra Fresca Seca al Aire (T.F.S.A.).

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- Colocar en el primer tamiz y agiatarlo durante 10 minutos

- Luego pasar a los siguientes tamices

- El porcentaje de limo y arcilla se determina después por sedimentación

2.2. MÉTODO POR SEDIMENTACIÓN

Para determinar las fracciones de limo y arcilla se utiliza los métodos de La Pipeta y el método del

Hidrómetro o de Bouyoucos.

A. MÉTODO DE LA PIPETA

Este método nos permite determinar las fracciones fina del material mineral que conforman a los

suelos (limo y arcilla). Generalmente con este método se determina el contenido de arcilla que se

encuentra suspendida en una columna de agua, después de un determinado tiempo y a una

profundidad determinada. Ejemplo: para determinar el contenido de arcilla se procede de la

siguiente manera:

Procedimiento:

- Tomar una muestra de la suspensión a una profundidad de 10 cm, a partir de la superficie

después de 08 horas de sedimentación.

- El muestreo se realiza por medio de una pipeta, introduciéndose cuidadosamente en la

suspensión

- La concentración hallada, expresada como porcentaje de la concentración original, nos da el

porcentaje de arcilla, es decir el material que tiene una velocidad de sedimentación menor de

10 cm en 08 horas.

B. MÉTODO DEL HIDRÓMETRO O DE BOUYOUCOS

b.1. Fundamento. Este método se basa en un proceso de sedimentación de las partículas

minerales del suelo, en el cual la densidad de la suspensión (agua más suelo), es medida

por el hidrómetro, tomando diferentes tiempos, de acuerdo a la velocidad de sedimentación

o de caída de las partículas (arena, limo y arcilla), en relación con su diámetro.

b.2. Leyes de Sedimentación. Cuando una partícula cae a través de un medio líquido, ésta se

acelera hasta que alcanza una velocidad en la que la resistencia del sistema fluido anula la

aceleración y la partícula tiene una velocidad estable terminal.

Ecuación de Stokes. Esta ecuación se utiliza para partículas menores a un diámetro de 50

micras, esta resistencia depende en su mayor parte de la viscosidad del fluido. Esta

relación es descrita por la Ley de Stokes.

V = 2 g r 2 (dp - dl) 9 n

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Donde:

V = Velocidad de sedimentación en cm/seg

g = Aceleración de la gravedad en cm/seg2 (970 cm/seg)

r = Radio de la partícula en cm

n = Viscosidad del líquido en gr/cm x seg (n = 0,01005 a 20ºC.)

dp = Densidad real de la partícula que cae (g/c.c), cuyo valor promedio es de 2,65

g/c.c

dl = Densidad del agua en g/cc, cuyo valor es 1 g/cc.

Ejercicio. Determine la velocidad de sedimentación (terminal) de la arcilla, cuyo diámetro de

partícula es de 2 micra y el tiempo que requiere para sedimentarse, a una altura de 10 cm.

Nota: 1 µ es igual a 0,001 milímetro

V = 2 970 cm/seg (0.0001cm) 2 (2,65 g/cm - 1 g/cm)

9 0,01005 g/cm x seg

V = 0,0003538 cm/seg

E = V x T

T = 7,85 horas

Ecuación de Rubey. Esta ecuación se utiliza para partículas mayores a 50 micras, la resistencia

depende más del impacto de las partículas que cae sobre el fluido. Esta relación es descrita por la

ecuación de Rubey.

V = K r1/2

Donde:

k = 2 g (dp - dl)

9 n

b.3. Materiales.

- Suelo problema (T.F.S.A.)

- Probeta de sedimentación de Boyoucos

- Hidrómetro ASTM 1-152-H

- Dispersor eléctrico

- Termómetro

- Picetas

- Cronómetro

b.4. Reactivos

- Agua destilada

- Calgón (hexametafosfato de sodio al 10%), como primera preferencia

- Segunda preferencia, 5 ml de NaOH 1 N. y 5 ml de oxalato de Na saturado.

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- Alcohol amílico

Hidrómetro. Dispositivo que es utilizado para determinar la densidad de las partículas del suelo

(limo y arcilla) en suspensión en agua. El hidrómetro está calibrado para trabajar a una temperatura

de 67 a 68ºF.

Temperatura de Calibración y de Suspensión. Por cada grado Fahrenheit de diferencia entre la

temperatura de calibración y la temperatura de suspensión existe un error de 0,2 gr/litro.Cuando la

temperatura de suspensión es menor que la temperatura de calibración, se tiene que restar el Factor

de Corrección a la lectura del hidrómetro, en caso contrario se suma.

b.5. PROCEDIMIENTO

- Pesar 50 gramos de TFSA

- Transferir la muestra al vaso de dispersión

- Agregar agua destilada, hasta las 2/3 partes del volumen del vaso de dispersión

- Adicionar 50 cc de calgón o de NaOH

- Dispersar la muestra por 5 minutos

- Transferir el contenido del vaso dispersor a la probeta de sedimentación de Bouyoucos

- Con la ayuda de una piceta, lavar el residuo del vaso dispersor

- Con el hidrómetro dentro de la probeta enrasar la suspensión hasta 1130 cc, utilizando agua

destilada.

- Retire el hidrómetro y tapone la probeta con la mano y agite con movimientos angulares

- Poner en reposo la muestra y luego de 40 segundos sumergir nuevamente el hidrómetro y tomar

la primera lectura, anotar el resultado. En esta primera lectura se determina la suspensión a base

de limo y arcilla.

- Retire el hidrómetro con cuidado y mida la temperatura de la suspensión en ºC, anote los

resultados.

- Mantenga en reposo la probeta y después de dos (02) horas de sedimentación introduzca

nuevamente el hidrómetro y efectúe la segunda lectura, luego determine la temperatura de la

temperatura. En esta lectura se determinará la arcilla en suspensión.

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TABLA 02. Determine la clase textural de los suelos “A” y “B”, cuyos resultados son los siguientes:

Muestra

de Suelo

Tiempo

de lectura

Lectura del

Hidrómetro

Temperatura

de la suspensión

ºC.

Lectura del

Hidrómetro

corregida

A

(%)

L

(%)

Ar

(%)

Clase Textural

A 40 seg

2 horas

32

25

17,4

18,6

31,064

24,496

37,87 13,14 48,99

B 40 seg

2 horas

18

05

22,8

23,4Muestra

De

Suelo

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DETERMINACIÓN DE LA TEXTURA DE LA MUESTRA DEL

SUELO “A”

1. ANÁLISIS DE LA PRIMERA LECTURA (a los 40 seg)

1.1. Cálculo de la Temperatura de Suspensión en ºF.

ºF - 32 = ºC

180 100

ºF = 9/5 ºC + 32

ºF = 63,32

1.2. Cálculo del Factor de corrección

Tomando como 68ºF, la temperatura de calibración del hidrómetro. Y como la

temperatura de la suspensión (63,32ºF) es menor que la temperatura de calibración del

hidrómetro (68ºF), se determina la diferencia:

68,00ºF -

63,32ºF

4,68ºF. de diferencia

Como por cada grado Fahrenheit de diferencia existe un error de 0,2 g/litro de

suspensión, se tiene:

1ºF.-------------- error de 0,2 g/litro de suspensión

4,68ºF----------- X

X = 0,936 gramos/litro de suspensión (FACTOR DE CORRECCIÓN)

1.3. Cálculo de la Lectura Corregida

Como la temperatura de la suspensión (63,32ºF) es menor que la temperatura de

calibración (68ºF), el FACTOR DE CORRECCIÓN (0,936 g/litro) se resta de la

Lectura del Hidrómetro.

32,000 -

0,936

31,064 gramos ⇒ LECTURA CORREGIDA

1.4. Cálculo del Material en Suspensión (limo más arcilla)

% Material en Suspensión (L + Ar) = L.C. x 100

Peso de la muestra de suelo

Donde:

L.C. = Lectura corregida

Peso de la muestra de suelo = 50 gramos

17


% Material en Suspensión (L + Ar) = 31,064 g x 100

50 g

% de material en suspensión = 62,13% de limo y arcilla

1.5. Cáculo del Porcentaje de Arena

Arena + 62,13 % de limo y arcilla = 100 %

% Arena = 100% - 62,13%

% Arena = 37,87

2. ANÁLISIS DE LA SEGUNDA LECTURA (a las 02 horas)

2.1. Cálculo de la Temperatura de Suspensión en ºF.

ºF - 32 = ºC

180 100

ºF - 32 = 18,6ºC

180 100

ºF = 65,48

2.2. Cálculo del Factor de corrección

Tomando como 68ºF, la temperatura de calibración del hidrómetro, y la lectura de la

temperatura de la suspensión es (65,48ºF) que la temperatura de calibración del

hidrómetro (68ºF), se determina la diferencia:

68,00ºF -

65,48ºF

2,52ºF. de diferencia

Como por cada grado Fahrenheit existe un error de 0,2 g/litro de la suspensión, se

tiene:

1ºF.-------------- error de 0,2 g/litro de suspensión

2,52ºF----------- X

X = 0,504 gramos/litro de suspensión (FACTOR DE CORRECCIÓN)

2.3. Cálculo de la Lectura Corregida

Como la temperatura de la suspensión (63,32ºF) es menor que la temperatura de

calibración (68ºF), el FACTOR DE CORRECCIÓN (0,936 g/litro) se resta de la

Lectura del Hidrómetro.

25,000 -

0,504

18


24,496 gramos ⇒ LECTURA CORREGIDA

2.4. Cálculo del Material en Suspensión (Arcilla)

% Material en Suspensión (Ar) = L.C. x 100

Peso de la muestra de suelo

Donde:

L.C. = Lectura corregida

Peso de la muestra de suelo = 50 gramos

% Material en Suspensión (Ar) = 24,496 g x 100

50 g

% de material en suspensión = 48,99% de arcilla

1.5. Cálculo del Porcentaje de Limo

Arena + Limo + Arcilla = 100 %

37,87% + Limo + 48,99% = 100%

% Limo = 100% - (37,87% + 48, 99%)

% Limo = 13,14

Con la determinación del porcentaje de arena, limo y arcilla se va al triángulo textural con la

finalidad de determinar la clase textural del sulo.

19


CLASES TEXTURALES DEL SUELO

TABLA 03. NOMBRES DE LAS CLASES TEXTURALES DE LOS SUELOS

NOMBRES GENERALES NOMBRE TEXTURAL SÍMBOLO %

ARENA

%

LIMO

%

ARCILLA

Suelos

Arenosos

Suelos de

textura gruesa

01. Arenoso

02. Arena franca

03. Franco arenoso

A

AFr

Fr A

85 - 100

70 - 90

43 - 80

00 - 15

00 - 30

00 - 50

00 - 10

00 - 15

00 - 20

Suelos Francos

Suelos de

textura media

04. Franco

05. Franco limoso

06. Limoso

07. Franco arcillo limoso

08. Franco arcillo arenoso

Fr

Fr L

L

Fr Ar L

Fr Ar A

23 - 52

00 - 50

00 - 20

00 - 20

45 - 80

28 - 50

50 - 88

80 - 100

40 - 73

00 - 28

07 - 27

00 - 27

00 - 12

27 - 40

20 - 35

Suelos

Arcillosos

Suelos de

textura fina o

pesados

09. Franco arcilloso

10. Arcillo limoso

11. Arcillo arenoso

12. Arcilloso

Fr Ar

Ar L

Ar A

Ar

20 - 45

00 - 20

45 - 65

00 - 45

15 - 53

40 - 60

00 - 20

00 - 40

27 - 40

40 - 60

35 - 45

40 - 100

20


PRACTICA 04

EL pH DEL SUELO

TABLA 04. Niveles de pH de los suelos

Escala de Valores DefiniciónMenor a 4,5

4,5 a 5,0

5,1 a 5,5

5,6 a 6,0

6,1 a 6,5

6,6 a 7,3

7,4 a 7,8

7,9 a 8,4

8,5 a 9,0

Mayor a 9,0

Extremadamente ácido

Muy fuertemente ácido

Fuertemente ácido

Medianamente ácido

Ligeramente ácido

Neutro

Medianamente alcalino

Moderadamente alcalino

Fuertemente alcalino

Muy fuertemente alcalino

SUELOS ACIDOS

01. CORRECCIÓN DE LA ACIDEZ DEL SUELO

1.1. La corrección del suelo se realiza por Intercambio Catiónico, del elemento Calcio para

sustituir al ion hidrógeno o Aluminio adheridos al complejo coloidal del suelo.

1.2. La acidez del suelo se corrige mediante el “ENCALADO DEL SUELO”, que viene hacer

la incorporación de cal a un suelo húmedo.

1.3. Cuando se agrega cal al suelo húmedo, la solución suelo pasa a estar cargada de Iones Ca++

(Activos). Estos iones activos reemplazan a los Iones H y Al del complejo coloidal.

1.4. El hidrógeno sustituido por el Calcio, pasa a la solución suelo y se combina de la siguiente

manera:

a. El H, se combina con los Iones OH (producto de la Incorporación de la cal) y forma H2O,

de reacción neutra.

H + OH ------------- H2O

b. El H, se combina con el CO3 o con el HCO3 y forma H3CO2, producto inestable que

cambia fácilmente a H2O y CO2.

21


1.5. El Al sustituido por el Ca, pasa a la solución suelo y se une con 3 iones OH y forma

Al(OH)3, compuesto insoluble e inofensivo y luego se precipita.

22


H+ H+ H+ H+ H+ Mg++ Ca++ Ca++

H+ H+ Ca++ K+

Ca++ Complejo Coloidal H+ Ca++ Complejo Coloidal Ca++

H+ Arcilla/M.Orgánica H+ + H2O + CAL ⇒ H2O + Al(OH)3 + Ca++ Arcilla/M. Orgánica Ca++

K+ Al+++ OH Ca ++ Ca++ H+ H+ H+ Al+++ H+ Ca+2 Ca++ Ca++ H+

Al + 3(OH) Al(OH)3

H + OH H2O

H + CO3 H2CO3 (Producto inestable que cambia fácilmente a H2O y CO2).

SUELO ÁCIDO + CAL ⇒ SUELO NEUTRO

H+ Hidrógeno de la Solución Suelo K+ Potasio Sustituible o Cambiable

(Acidez Activa)

H+ Hidrógeno Sustituible o Cambiable Al+++ Aluminio Sustitible o Cambiable

(Acidez Potencial o de Reserva)

Ca++ Calcio de la Solución Suelo H2O Agua de reacción neutra

Ca++ Calcio Sustitutible o Cambiable Al(OH)3 Hidróxido de Aluminio

(Insoluble e Inofensivo)

FIGURA 01. REACCIONES DE INTERCAMBIO DE CATIONES EN LA CORRECCIÓN DE LA ACIDEZ DEL SUELO

23


02. MATERIALES (Correctores) PARA CORREGIR LA ACIDEZ DE LOS

SUELOS

Entre los materiales más comunes que se emplea para el encalado de los suelos ácidos

tenemos:

2.1. Roca caliza (CaCO3). A este material se lo debe utilizar finamente molida.

2.2. Roca caliza dolomítica CaMg (CO3)2. Finamente molida.

2.3. Óxido de Cal (CaO). También se lo conoce con el nombre de Cal viva, este producto

proviene de la roca caliza sometida a grandes temperaturas. El óxido de cal es cáustico;

la reacción es la siguiente:

Roca caliza (CaCO3) + calor → CaO + CO2 �

La pureza de la cal viva como se vende para la agricultura, es variable desde el 60 al 90

% de CaO, siendo, la pureza del 95 % un promedio conveniente para encalar a los

suelos.

2.4. Hidróxido de Cal Ca(OH)2. A esta forma de cal se lo conoce como cal hidratada o cal

apagada, que proviene de la cal viva que ha cambiado a la forma hidratada al reaccionar

con el agua, la reacción es la siguiente:

CaO + 2H2O → Ca(OH)2

PROBLEMA 01. Se desea instalar una hectárea de Caesalpinea spinosa (Taya/tara), en un terreno

superficial (20 cm de profundidad), bajo el sistema de siembra de “Tres bolillo”, a un distanciamiento de

5 m entre planta y planta. El Análisis del suelo se presenta en la tabla 05.

TABLA 05. Análisis del suelo.

Da

g/cc

pH

Agua

Al

m.eq/100 g de Sº

Calcáreo

Total

(%)

C. O

%

M. O.

%

N. Total

%

P.

Disponible

ppm

K.

Disponible

ppm1,0 5,8 1,5 2.11 0,15 10 100

NOTA: basta que exista 1 mili equivalente de aluminio para que origine toxicidad en la planta

DETERMINE

1.1. El número de plantas a sembrar por ha.

1.2. Peso del suelo en t x ha-1.

1.3. Estime el porcentaje de calcáreo

1.4. Materia orgánica del suelo en t x ha-1.

1.5. Cantidad de cal viva (oxido de calcio) que se requiere para neutralizar al aluminio y corregir la

acidez del suelo en t x ha-1. La cal tiene una pureza de 90 % de CaO.

a. Cálculo de la cantidad de Ca (qp), que se requiere para neutralizar 1,0 m. eq. Al/100 g de suelo.

24


1 m. eq. de Al 1 m. eq.Ca 1 m. eq. Na X g de Ca------------------ = --------------- = --------------- = --------------- 100 g de Sº. 100 g de Sº 100 g de Sº. g de suelo/ha.

PM1 eq. = ------ V

PM V 1 m. eq. = ---------

1000 -------

1

1 m. eq. de Ca. = 0,02 g de Ca

Reemplazando en la ecuación:

1 m. eq.Ca = X g de Ca

100 g de Sº Peso/ha

0,02 g de Ca “X” de Ca----------------- = -----------------------------100 g de suelo 2000t/ha (peso del suelo)

a.1. Cálculo de la cantidad de Ca (qp), que se requiere para neutralizar 1,5 m. eq. Al/100 g de

suelo.

b. Cálculo de la cantidad de óxido de calcio qp (CaO), que se requiere para neutralizar 1,5 m. eq.

Al/100 g de suelo

CaO “X” g de CaO------ = ---------------- Ca g de Ca/ha.

c. Cálculo de la cal viva que se requiere para neutralizar 1,5 m. eq. Al/100 g de suelo, cuya

concentración CaO, es del 80%.

100 kg de cal -------------------- 80 kg es CaO

x -------------------- 840 kg de CaO

PROBLEMA 02. Se quiere neutralizar la acides de una tonelada de “Turba”, cuyo pH es de 4.5 y

el contenido de Aluminio es de 2,5 m. eq./100 g de suelo, para preparar un sustrato, con la finalidad de

repicar plantones de Caesalpinea spinosa (Taya/tara). Determine la cantidad de cal viva o cal comercial

que se requiere.

PROBLEMA 03. Se tiene un suelo cuya C.I.C. es de 20 m.eq./100 g de Sº. Cuando el volumen de

25


saturación de bases (SB) es 70% el pH de suelo es de 6, y cuando el volumen de saturación de bases es

50% el pH es de 5. El peso del suelo es de 2 000 t x ha-1.

Determine. La cantidad de roca caliza finamente molida que se requiere para elevar el pH de 5 a 6, la

fuente posee una pureza del 50% de CaCO3.

PROBLEMA 04. Un suelo procedente del paraje “Cumbe mayo”, Cajamarca, Perú, tiene un pH de

4,4, con 11,3 % de materia orgánica, de textura franco limosa. Los resultados de la curva de titulación a

nivel de laboratorio se presentan en la tabla 06.

DETERMINE:

4.1. Cantidad de roca caliza finamente molida (CaCO3) que se requiere para que inicialmente el pH

del suelo se incremente en una unidad (4,4 a 5,4).

4.2. Cantidad del mismo corrector, que se requiere para que, en una segunda aplicación se incremente

el pH del suelo de 5,4 a 6,5.

La riqueza de CaCO3 de la roca caliza es de 80%.

TABLA 06. Mili-equivalentes de Ca y el pH del Suelo.

Nº. de

Titulaciones

g de Ca/100 g de Sº. m. eq. de Ca/100 g de Sº.

(X)

pH del suelo

(Y)1 0,0 0,0 4,42 0,02 1,0 5,23 0,04 2,0 5,84 0,06 3,0 6,35 0,08 4,0 6,7

FUENTE: DIAZ, J. (Universidad Nacional de Cajamarca, 2002)

1 m. eq. de Ca = 0,02 g de Ca/100 g de suelo

La cantidad de cal a aplicar a un suelo generalmente se lo determina a partir de una curva de

neutralización o compensación, la que a medida que el pH aumenta, se va ajustando a una curva

exponencial que se vuelve asintótica a una línea horizontal a partir del cual no es posible subir más el

pH.

26


0

1

2

3

4

5

6

0 1 2

En la práctica, no es recomendable generar cambios en el pH superiores a una unidad. Este caso, la

curva se ajusta a una ecuación de regresión lineal de la forma:

Y = a + bx

Donde:

Y = pH al cual se desea alcanzar

a = pH (inicial)

b = Coeficiente de regresión

x = m.eq. de Ca añadidos/100 g de suelo

1 m. eq. de Ca = 0.02 gramos

A. CALCULO DEL INCREMENTO DEL pH DE 4,4, a 5,4

Y = a + bx

Y = 4,4 + b x

a.1. Cálculo del coeficiente de regresión (b)

Si deseamos aumentar el pH de 4,4 a 5,4; la ecuación de regresión se lo debe tomar entre los

tres primeros puntos de la tabla 11:

b = 0,70 (coeficiente de regresión)

m. eq. de Ca/100 g de suelo

pH

27


a.2. Cálculo de los m.eq. de Ca incorporado/100 g de suelo (x), para incrementar el pH de 4,4,

a 5,4.

Reemplazando en la ecuación de regresión

5,4 = 4,4 + 0,70 x

x = (5,4 - 4,4)/0,70

x = 1,42 m.eq. de Ca /100 g de suelo

a.3. Cálculo del Ca q.p, que se requiere /ha

1 m. eq. de Ca/100 g de suelo = 0,02 g de Ca

Peso capa Ap = 2000 t/ha

1 m. eq. de Ca ----------------- 400 kg de Ca/ha

1,42 m.eq. Ca ----------------- x

x = 568 g de Ca/ha

a.4. Cálculo del CaCO3 que se requiere /ha

CaCO3 x g de CaCO3/ha------------ = ----------------------

Ca 568 kg/ha

40 + 12 + (16)3 g de CaCO3 x g de CaCO3/ha----------------------------------- = ----------------------

40 g de Ca 5,68 x 105g Ca/ha

x = 1420 kg de CaCO3/ha

a.5. Cálculo de la roca caliza (90% de CaCO3) que se requiere /ha

100 kg de roca caliza ------------------- 90 kg de CaCO3

x ------------------- 1420 kg de CaCO3

x = 1,577 t de roca caliza/ha

B. CALCULO DEL INCREMENTO DEL pH DE 5,4, a 6,5

b.1. Cálculo del coeficiente de regresión (b)

Si deseamos en una segunda aplicación incrementar el pH a 6,5; la ecuación de regresión se lo

debe tomar entre el segundo y quinto punto de la tabla 11:

b = 0,50 (Ecuación de regresión)

b.2. Cálculo de los m.eq. de Ca incorporado/100 g de suelo (x)

Reemplazando en la ecuación de regresión

6,5 = 5,4 + 0,50 x

x = (6,5 - 5,4)/0,50

28


x = 2,20 m.eq. de Ca /100 g de suelo

b.3. Cálculo del Ca que se requiere /ha

1 m. eq. de Ca/100 g de suelo = 0,02 g de Ca

Peso capa Ap = 2000 t/ha

1 m. eq. de Ca ----------------- 400 kg de Ca/ha

2,20 m.eq. Ca ----------------- x

b.4. Cálculo del CaCO3 que se requiere /ha

b.5. Cálculo de la roca caliza (90% de CaCO3) que se requiere /ha

29


SUELOS SALINOS

01. CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE LOS SUELOS SALINOS

- pH = < a 8,5

- CEs = > 4 dSm-1 a 25ºC.

- PSI = < 15.

02. NIVELES DE CARBONATO DE CALCIO (CaCO3), CALCÁREO.

- 0 a 1%, suelos con contenido bajo en calcáreo

- 1 a 5%, suelos con contenido medio en calcáreo

- Mayor de 5%, suelos con contenido alto de calcáreo

- Valores con más del 15% son tóxicos para los cultivos

03. CORRECCIÓN O RECUPERACIÓN DE LOS SUELOS SALINOS

Los suelos salinos, con cantidades apreciables de Ca y Mg, la corrección se lo realiza mediante el

“Lavado de los suelos”, que no viene a ser más que la incorporación de agua al suelo con la

finalidad de lavar el exceso de sales, para esta práctica de debe tener en cuenta, que el agua de

riego debe contener baja concentración de sale solubles y el suelo debe tener un buen drenaje para

poder lixiviar las sales del perfil.

30


SUELOS ALCALINOS O SODICOS

01. CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE LOS SUELOS ALCALINOS

- pH > a 8,5

- CEs < a 4 mmhos/cm a 25ºC. (dSm-1 a 25ºC.)

- PSI > 15

02. CORRECCIÓN O RECUPERACIÓN DE LOS SUELOS ALCALINOS

- La corrección de éstos suelos se realiza por intercambio catiónico del Ca para sustituir al Na

intercambiable adherido a los coloides.

- La corrección de los suelos alcalinos se realiza mediante la incorporación de yeso

(CaSO4.2H2O) al suelo.

- Cuando el yeso se encuentra en la solución suelo, el Ca se ioniza (Ca++) y se separa del sulfato,

reemplazando o sustituyéndolo al Na del complejo coloidal.

- El Na intercambiado es desplazado a la solución suelo y se une al sulfato (SO4) para formar Na

SO4 sal bastante soluble, por lo tanto se lixivia con mucha facilidad.

- El yeso convierte al suelo alcalino en un suelo salino, provocando un descenso del pH del

suelo.

- Una ves convertido en un suelo salino, se “lava al suelo”.

- Finalmente se incorpora materia orgánica al suelo, para mejorar las propiedades físicas y

químicas del suelo.

31


Na+ Na+ H+

Na+ Na+ Ca++ Mg++ Ca++ Ca++ Ca++

Ca++ Complejo Na+ Ca++ Complejo Ca++ H+ Complejo

Ca++

Na+ Coloidal Na+ + H2O + YESO ⇒ Na SO4 + Ca++ Coloidal Ca++ + H2O + M.O ⇒ Coloidal

Ca++ Ca ++ K+ Mg++ Na+ Na+ Na+ Na+ Ca ++ Ca ++ H+ Ca++ Ca++

Na+ Ca ++ Ca++ Ca++

Lavable

SUELO ALCALINO + Ca SO4 .H2O ⇒ SUELO SALINO + AGUA + M. O ⇒ SUELO NEUTRO

Na+ Sodio de la Solución Suelo (RAS)

Na+ Sodio Sustituible o Cambiable (PSI)

FIGURA 02. CORRECCIÓN O RECUPERACIÓN DE UN SUELO ALCALINO

32


Ejercicio. Se tiene una hectárea de terreno ubicado a 80 msnm, el análisis de suelos arrojó 5 m. eq. de

sodio por cada 100 gramos de suelo, 0,05% de materia orgánica y la clase textural (Arena 85%, Limo 10%

y Arcilla 5 %).

Determine:

1. Cantidad de Yeso, cuya pureza del CaSO4.2H2O es de 95%)

2. Agua para corregir al suelo, conociendo que la CEs fue de 5 m.mhos después de la aplicación del yeso

y se quiere reducir a 2 la CEs, el agua de riego posee 1,5 m.mhos de C.E.

3. Cantidad de gallinasa para incrementar la materia orgánica a 2,0%.

1. CALCULO DEL YESO

1.1. Cálculo de calcio que se requiere por hectárea para sutituir 5 m. eq. de sodio

1 m. eq.de Al = 1 m. eq. de Ca = 1.m. eq. de Na = X g de Ca

100 g de Sº. 100 g de Sº 100 g de Sº g de suelo/ha.

1 eq. = PM gramos

V

PM g de Ca V 1 m.eq. -----------

1000

1 m.eq.Ca = X g de Ca

100 g de Sº Peso/ha

PM V

-------- g de Ca 1000 “X” de Ca

----------------------- = -------------100 g de suelo 2000t/ha

40 2

-------- g de Ca 1000 “X” de Ca

----------------------- = ------------------------------100 g de suelo 2000t/ha (peso del suelo)

0,02 g de Ca “X” de Ca----------------- = -----------------------------100 g de suelo 2000t/ha (peso del suelo)

X = 400 kg de Ca que se requiere/ha, para neutralizar 1 m. eq. de Na

Respuesta: Para 5 m. eq. de Na, se requiere 2 000 kg de Ca/ha quimicamente puro

33


1.2. Cálculo de la cantidad de sulfato de calcio (CaSO4.2H2O), que se requiere para neutralizar

5 m. eq. Na/100 g de suelo

CaSO4.2H2O “X” Sulfato de calcio---------------- = -------------------------- Ca g de Ca/ha.

Respuesta: Se requiere 8600 kg de CaSO4.2H2O/ha para corregir 5 m. eq. de Na/100 g de suelo.

1.3. Cálculo del Yeso que se requiere para neutralizar 5 m. eq. Al/100 g de suelo, cuya

concentración de CaSO4.2H2O es de 95%.

100 kg de Yeso -------------------- 95 kg es CaSO4.2H2O

x ----------------------- 8600 kg de CaSO4.2H2O

Respuesta: Para corregir la salinidad del suelo se requiere 9 052,63 kg de Yeso/ha.

34


SUELOS SALINO-ALCALINOS

Este grupo de suelos contiene cantidades apreciables de sales solubles y bastante iones de sodio (Na)

absorbidos al complejo coloidal que afectan seriamente a las especies vegetales. Algo más del 15% de la

totalidad de la Capacidad de Intercambio Catiónico de estos suelos, están ocupados por el sodio.

1. CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE LOS SUELOS SALINO-ALCALINOS

- Conductividad eléctrica > a 4 mmhos/cm a 25ºC.

- PSI > 15 %.

- pH variable, debido a los siguientes fenómenos:

. Cuando las sales solubles se lixivian en época de lluvias, el pH es > a 8,5, debido a que en la

superficie del suelo queda alta concentración de sodio (Na).

. Cuando las sales solubles se acumulan en la superficie en verano, pH es < 8,5, debido al ascenso

de sales solubles a la superficie del suelo.

35


PRACTICA 05

DETERMINACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO

1. GENERALIDADES

La materia orgánica del suelo se lo puede definir como cualquier resto orgánico de origen vegetal y

animal en diferente estado de descomposición; mientras que el humus es el producto final de la

descomposición de la materia orgánica, el cual es bastante estable y amorfo.

Estos residuos son objeto de transformaciones hasta los componentes elementales de las proteínas,

carbohidratos y otros, a su vez estas sustancias pueden ser objeto de nuevos procesos de resíntesis y

polimerización durante el proceso de humificación.

2. INFLUENCIA DE LA MATERIA ORGÁNICA EN LAS PROPIEDADES DEL SUELO

La materia orgánica de los suelos influye decididamente en las propiedades físicas, químicas y

biológicas, por lo tanto su determinación a nivel de laboratorio es muy importante para la evaluación de

la fertilidad del suelo.

A nivel de laboratorio, la determinación de la materia orgánica (M.O.) no se lo realiza en forma

directa, sino a partir de la evaluación de uno de sus componentes, como es el carbono ( C ).

3. VALORES DE CARBONO TOTAL DETERMINADOS EN EL LABORATORIO

Los valores de carbono total (C.T) determinados se los realiza a partir de:

3.1. Los restos de vegetales y animales recién incorporados

3.2. La fracción orgánica en su proceso de humificación

3.3. La fracción húmica en su proceso de mineralización

3.4. Formas inertes de carbono elemental, tal como:

- Carbono elemental

- Grafito

Los valores de carbono encontrados se expresan en porcentaje y como consecuencia también a la

materia orgánica del suelo se lo expresa en porcentaje, al multiplicar el % d carbono orgánico (C,O) por

el factor convencional de Van Vamnelen que es de 1,724, admitiendo que la materia orgánica del suelo

tiene un promedio de 58% de C; sin embargo puede haber variaciones en este porcentaje, razón por la

cual en ciertos laboratorios consideran como promedio 50% de C, en este caso el factor sería 2,0 ó sea

%C x 2 = % de M. O.

36


4. DETERMINACIÓN DEL CARBONO ORGÁNICO POR EL MÉTODO DE WALKLEY

Y BLACK

FUNDAMENTO

4.1 Este método se basa en la oxidación de la materia orgánica del suelo (carbono orgánico) por el

Bicromato de Potasio en un medio fuertemente ácido. El mecanismo se presenta en la siguiente

reacción:

8H2SO4 + 3 C + 2 K2Cr2O7 2K2SO4 + 2 Cr2 (SO4)3+ 3CO2 + 8H2O

4.2. La cantidad de K2Cr2O7 utilizada exceda a la cantidad necesaria para la oxidación del C de la

materia orgánica por determinar.

4.3. El exceso de K2Cr2O7 se titula con ayuda de una solución ferrosa (FeSO4.7H2O), o solución

ferrosa amoniacal, como el sulfato ferroso amoniacal (Fe (NH4)2 (SO4)2 . 6H2O). Como todas las

sales ferrosas se oxidan a férricas por la simple acción del aire, en cada determinación es

necesario determinar su normalidad. La reacción es la siguiente:

Cr 6+ + 3 e Cr3+

3 (Fe2+ − e Fe3+)

Cr 6+ + 3 Fe2+ Cr3+ + Fe3+

Como en la titulación se hace en presencia del H2SO4 la reacción global es la siguiente: K2Cr2O7

+ 6 FeSO4 + H2SO4 K2SO4 +Cr2 (SO4)3 + 3 Fe2 (SO4)3

4.4. El punto de equilibrio está determinado por el cambio de la difenil-amina (indicador de Oxido-

reducción) del color violeta al verde. Para que sea más sensible el final de la reacción, se agrega

ácido fosfórico, el cual compleja el Fe3+ y disminuye por tal hecho el potencial redox del sistema

Fe3+/Fe2+.

5. MATERIALES

5.1. Balanza

5.2. Erlenmeyer de 500 ml

5.3. Buretas de 50 ml.

5.4. Pipetas volumétricas de 10 ml.

37


6. REACCTIVOS

6.1. Bicromato de potasio (K2Cr2O7) 1N: Pesar 49,035 gramos de bicromato de potasio en una

porción de agua y luego llevar a un litro

6.2. Ácido sulfúrico concentrado (96%)

6.3. H3PO4 concentrado (85%)

6.4. Difenil-amina: Disolver un gramo de difenil-amina en 40 ml de agua destilada y aforar a 200 ml

con H2SO4 concentrado.

6.5. FeSO4 . 7H2O 1N: Disolver 278,02 gramos de FeSO4 . 7H2O en 600 ml de agua destilada

caliente, agregar 15 ml de H2SO4 y completar a un litro con agua destilada.

6.6. Fe (NH4)2 (SO4)2 . 6H2O 0.5N: Disolver 196, 07 gramos de sulfato ferroso amoniacal en 600 ml

de agua destilada caliente, añadir 15 ml de H2SO4 concentrado y se completa a un litro con agua

destilada-

6.7. Agua destilada.

7. PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DEL CARBONO ORGÁNICO

7.1. Pesar un gramo de suelo (T.F.S.A.) y depositarlo en un erlenmeyer de 500 ml.

7.2. Añadir con una bureta o pipeta, 10 ml de la solución de Bicromato de Potasio 1N.

7.3. Agregar 25 ml de ácido sulfúrico concentrado

7.4. Mezclar durante 1 ó 2 minutos

7.5. Agregar 40 ml de agua destilada

7.6. Dejar enfriar (reposo) durante 30 minutos, la coloración de la solución debe ser similar a

la del bicromato de potasio.

NOTA: Si la solución resultase verde, se debe reiniciar la determinación con 0,5 ó 0,1 gramo

de suelo

7.7. Agregar 10 ml de H3PO4 concentrado

7.8. Luego agregar 5 ml de difenil-amina.

7.9. Finalmente titular con la solución de sulfato ferroso 1N ó sulfato ferroso amoniacal 0,5N

hasta que la solución cambie de violeta a verde, momento en que a terminado la

titulación.

7.10. En una serie de 25 muestras es necesario incluir dos blancos o testigos sin suelo, con los

cuales se realiza las mismas operaciones.

38


8. PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA PRUEBA EN

“BLANCO”

8.1. En un erlenmeyer con una bureta o pipeta tomar 10 ml de la solución de Bicromato de

Potasio 1N.

8.2. Agregar 25 ml de ácido sulfúrico concentrado

8.3. Mezclar durante 1 ó 2 minutos

8.4. Dejar enfriar (reposo) durante 30 minutos, la coloración de la solución debe ser similar a

la del Bicromato de Potasio.

8.5. Añadir 40 ml de agua destilada

8.6. Agregar 10 ml de H3PO4 concentrado

8.7. Luego añadir un ml de difenilamina.

8.7. Finalmente titular con la solución de sulfato ferroso 1N ó sulfato ferroso amoniacal 0,5N

hasta que la solución cambie de violeta a verde, momento en que a terminado la

titulación.

9. CÁLCULOS

9.1. En la reacción, el K2Cr2O7 pierde 6 electrones, recordándose que una solución N, oxidante o

reductora, corresponde a un electrón gramo por litro. Una solución normal de K2Cr2O7 contiene

1/6 mol por litro, ó 294,21/6 = 49,035 gramos o sea un equivalente gramo por litro.

9.2. Por otra parte, el carbono pierde 4 electrones, el equivalente correspondiente es 12/4 = 3

gramos

9.3. La reacción muestra, que cada equivalente de K2Cr2O7 debe teóricamente oxidar un

miliequivalente de carbono, pero en realidad y basándose sobre el valor de oxidaxión de 75%, un

miliequivalente de este compuesto ó un ml de la solución de bicromato corresponde a 3

miligramos x 100/75, que es igual a 4 miligramos de carbono orgánico de suelo.

9.4. Tomando como (A) al volumen de la solución ferrosa FeSO4.7H2O ó Fe(NH4)2 (SO4)2.6H2O

convertido a 1N, agregado al testigo (blanco). La normalidad de la solución ferrosa se calcula

como sigue:

Vº(Sulfato Ferroso) x N(Sulfato ferroso) = Vº(Bicromato de K.) x N(Bicromato de K.)

Vº(Bicromato de K.) x N(Bicromato de K.)

N(Sulfato ferroso) = -----------------------------------------Vº(Sulfato Ferroso)

39


Siendo “A” el volumen del sulfato ferroso al titular la prueba en “blanco”

10 x 1N(Sulfato ferroso) = ---------

A 9.5. Tomando como (B) al volumen de la solución ferrosa 1N agregado a la muestra, el exceso de

bicromato de potasio será:

B − 10----------

A9.6. La cantidad de bicromato que reacciona con el C. orgánico en “p” gramos de suelo es:

10 B 10 (A − B)10 − ------ = --------------- meq. de C. A A x p

10 (A − B) 10 (A − B)-------------- meq. de C. = --------------- x 4 mgs de C. A x p A x p

En 100 gramos de suelos existe:

10 (A − B)--------------- x 4 x 100 mgs de C.

A x p

10. CÁLCULO DEL CARBONO ORGÁNICO DEL SUELO

4 (A − B)------------- = gramos de C.O

A x p

4 (A − B)% de M.O. = -------------- x 1,724

A x p

4 (A − B)% de M.O. = ------------- x 2

A x pDonde:

A = Volumen de sulfato ferroso gastado al titular la prueba en “blanco” o testigo

B = Volumen de sulfato ferroso gastado al titular la muestra de suelo

P = Peso del suelo

% de M.O. = C. O. x 1,724

11. NIVELES DE MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO

40


TABLA 07. Niveles de Materia Orgánica del suelo

M.O. (%) DefiniciónMenos de 2

2 a 4

Mayor a 4

Bajo

Medio

Alto

41





TABLA 08. RESULTADOS DE LOS ANALISIS DE SUELOS

MUES A L Ar CLASE

TEXT.

pH C.E C.O M.O N.T P K CIC

m.e/100

CATIONES CAMBIABLES

m.e./100 g de suelo% Agua KCl dS/m % % ppm Ca Mg K Na Al

A 55 15 30 5.8 --- --- 2,11 10 90 5 2,5 0,75 0,25 0,00 1,5B 70 20 10 7,9 --- 5 0,870 15 100 6 4,80 0,60 0,30 0,30 ---C 80 15 05 8.9 --- 2 0,638 0,08 13 120 5 2,20 0,50 0,50 1.8 ---


Docente

42


12. EJERCICIOS

Ejercicio 01. Tomando en cuenta los resultados de su análisis de suelos.

DETERMINE:

1.1. Porcentaje de materia orgánica del suelo

1.2. Niveles de materia orgánica del suelo

1.3. Cantidad de materia orgánica del suelo en t x ha-1, asumiendo que el peso del suelo es 2000 t x ha-1.

Ejercicio 02. Tomando en cuenta el peso seco de la Litter y el análisis de materia orgánica del suelo

del “Cumbe Mayo”, el cual se encuentra situado a 3000 msnm.

DETERMINE:

2.1. A cuanto se incrementará la materia orgánica del suelo en t x ha -1 y en porcentaje, por la

incorporación de la Litter, en la campaña 2007.

2.2. Determine la cantidad de nitrógeno disponible en kg/ha para la siembra de Reye Grass – Trébol

blanco (Sistema de agroforestería), siembra que se realizará en el mes de enero del 2008 .

Ejercicio 03. Tomando los resultados del análisis de suelos (tabla 08)

DETERMINE:

3.1. Porcentaje de materia orgánica de los suelos: A, B y C.

3.2. Niveles de materia orgánica de los 3 suelos.

3.3. Materia orgánica en t x ha-1.

- Para determinar el peso del suelo, la da se lo determinó mediante el método de campo. Para lo

cual se contó con un cilindro con las siguientes características: 05 cm de diámetro por 15 cm de

alto. El peso de la muestra seca a la estufa por 24 a 105ºC, fue de 0, 353438 kg y la profundidad

de preparación del suelo de 20 cm.

43


Ejercicio 04. Se desea incrementar el contenido de M. orgánica de una “Cama de almácigo” de 1,0 a

1.5 % para la instalación de una determinada especie forestal, la “Cama de Almácigo” tiene un área de 250

m2. Determine Ud, la cantidad de “Compost con 10% de humedad” que se debe incorporar al suelo para

obtener este incremento.

a. Cálculo de la M. orgánica inicial del suelo de la “Cama de Almácigo”

b. Cálculo de la M. orgánica del suelo de la “Cama de Almácigo” a la que requiere llegar

c. Cálculo del incremento de la M. orgánica

d. Cálculo del “Compost” que requiere para incrementar la M. orgánica de la “Cama de

almácigo”

65% CO2 (atmósfera)

Restos orgánicos 40 % C.T. 35% C.O x 1,724 = M.O.

Ejercicio 05. Se desea preparar una (01) t de sustrato para el repique de Pinus radiata, cuyo análisis

del contenido de M. orgánica es de 1,2%. Determine la cantidad de “Gallinasa” que se debe agregar al

sustrato para incrementar el contenido de la M. orgánica a 1,7 %.

a. Cálculo de la M. orgánica inicial del suelo del sustrato

b. Cálculo de la M. orgánica del sustrato a la que requiere llegar

c. Cálculo del incremento de la M. orgánica

d. Cálculo de la “Gallinasa” que requiere para incrementar la M. orgánica del sustrato

65% CO2 (atmósfera)

Restos orgánicos 40 % C.T. 35% C.O x 1,724 = M.O.

Ejercicio 06. Se tiene un suelo “No Disturbado” (Suelo virgen) con las siguientes características:

- Precipitación : 2000 mm /año

- Kh : 25%

- Km : 2,0%

- El bosque aporta 03 t de hoja rasca/ha/año.

- Peso de la Capa arable del suelo es 2000 t/ha.

DETERMINE:

a. La altitud y región en la que está ubicado el bosque

44


b. Mencione la especie forestal posible

c. Punto de Equilibrio de la M. Orgánica del suelo “No Disturbado” en t/ha.

d. Contenido de materia orgánica en porcentaje (%).

Kh x VM.O. f.

Hα = --------------- Km

Ejercicio 07. Se desea conocer a cuanto se incrementará la M. orgánica del suelo, por la incorporación

de 5 t de hoja rasca de Pinus radiata después de 05 años de instalado el bosque, en un suelo cuyo análisis

de la materia orgánica inicial es de 1,5%. El suelo se encuentra situado a una altitud de 2900 msnm, con

una temperatura promedio de 10ºC, el peso de la capa arable 2000 t/ha.

- Kh = 25%

- Km = 1 %

- M.O. = inicial 1,5%

- Peso capa Ap. = 2000 t/ha.

- t = 50 años

H = Hα − (Hα − Ho) e− Km x t

Donde:

- H = Materia Orgánica final, como producto de la incorporación de los restos vegetales

- Hα = Punto de equilibrio

- Ho = Materia Orgánica inicial del suelo (Materia Orgánica con la cual se parte).

- e = Antilogaritmo natural o Logaritmo Neperiano.

- Km = Coeficiente de mineralización

- t = Tiempo.

a. Cálculo del Punto de Equilibrio

Kh x VM.O. f.

Hα = --------------- Km

b. Cálculo de la Materia Orgánica Inicial

c. Cálculo del incremento de la Materia Orgánica.


Respuesta:

45


Ejercicio 08. Determine el tiempo que se requiere para que un suelo que tiene 1,5% de Materia

Orgánica, se incremente en 0,8%, si recibe anualmente 01 t de restos orgánicos: El suelo tiene las

siguientes características:

Kh = 25%

Km = 2%

Peso Ap = 2000 tm/ha

1. CÁLCULO DE LA ECUACIÓN DEL TIEMPO


1.1. Cambiando de signos a ambas igualdades

− H = − Hα + (Hα − Ho) e− Km x t

1.2. Desarrollando la ecuación

Hα − H = (Hα − Ho) e− Km x t

H α − H = e− Km x t

Hα − Ho

Hα − He− Km x t = ---------------- Hα − Ho

1.3. Aplicando logaritmo natural (ln) a ambas igualdades

Hα − HLn e− Km x t = Ln ------------- Hα − Ho

Hα − HLn e− Km x t = Ln ------------- Hα − Ho

Hα − H− Km x t x Ln e = Ln ---------------

Hα − Ho

Nota: el Ln de e = 1Hα − H

− Km x t x Ln e = Ln --------------- Hα − Ho

46


1.4. Despejando “t” en la ecuación

1 Hα − Ht = − Ln ------------

km Hα − Ho

2. CÁLCULO DE LA MATERIA ORGÁNICA INICIAL EN t/ha (Ho)

3. CÁLCULO DEL INCREMENTO DE LA MATERIA ORGÁNICA FINAL (H)

2000 100% X 0,8%

X (H) = 16 t de M.O./ha.

4. CÁLCULO DEL TIEMPO ( t )

4.1. Reemplazando en la Ecuación

1 Hα − Ht = − x Ln ------------

km Hα − Ho

1 (12,5 − 16)t = − x Ln --------------

0,02 (12,5 − 30)

t = - 50 x Ln 0,2

Nota = Ln de < 1 es negativo

t = - 50 (-1,61)

t = 80 años.

47


PRACTICA 05

DETERMINACIÓN DEL NITRÓGENO TOTAL DEL SUELO

1. GENERALIDADES

En nitrógeno es la estructura principal de los aminoácidos y por lo consiguiente parte fundamental de la

proteína vegetal. En la atmósfera al nitrógeno lo encontramos al rededor del 78 % por volumen de aire

seco, sin embargo sólo es utilizado por la simbiosis leguminosa más las bacterias del género

Rhizobium, a pesar de esto, en los suelos es un factor muy importante que limita la producción de los

cultivos agrícolas, debido a su disponibilidad. El contenido de Nitrógeno del suelo está relacionado con

la fertilidad del suelo y la mayor parte de este elemento se encuentra en forma orgánica. Relativamente

se encuentra pequeñas cantidades de nitrógeno en forma de compuestos de amonio y nitratos que son

las formas asimilables.

2. NIVELES DE NITRÓGENO TOTAL DEL SUELO

TABLA 06. Niveles de Nitrógeno Total del Suelo (N.T.)

Porcentaje (%) DefiniciónMenos de 0,15

0,15 a 0,30

Mayor a 0,30

Bajo

Medio

Alto

3. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS

EJERCICIO 01. Con el resultado de su análisis de suelos. Determine los Niveles de Nitrógeno del

Suelo.

EJERCICIO 02. Tomando los resultados de su muestra de suelos (Cumbe Mayo o Namora). Determine la cantidad de nitrógeno mineralizado o disponible que aportará el suelo para la siembra o instalación de una determinada especie vegetal.

EJERCICIO 03. Tomando los resultados del análisis de suelos de la muestra “B” que se detalla en la tabla 06. Determine la cantidad de nitrógeno disponible o mineralizado que aportará el suelo para la instalación de una determinada especie forestal.

EJERCICIO 04. Se tiene un vivero forestal ubicado a una altitud de 2800 msnm, con una extensión de 2500 m2, dedicado a producir plantones de Pinus radiata, para su fertilización de esta especie forestal se recomienda utilizar 50 unidades (kg) de nitrógeno/ha. Determine la cantidad de Urea (46% de nitrógeno) a utilizar, si es que faltase. Utilice los resultados de su análisis de suelo.

EJERCICIO 05. Se tiene 1,5 ha de Caesalpinea espinosa de 02 años de instala, la plantación se

encuentra ubicada a una altitud de 2500 msnm, para su fertilización se recomienda utilizar 120 gramos

de N por planta. La plantación está bajo un sistema de “Tres Bolillo”, con un distanciamiento de 4 m

48


entre plantas. Determine la cantidad de Urea que se requiere, tome los resultados de la muestra de

suelos “D”, de la tabla 06.

ANº. Plantas/ha = --------------- (Sistema “Tres Bolillo”)

d2 x 0,866

EJERCICIO 06. Si se quisiera instalar una hectárea de Avena strigosa (Avena forrajera) en un

sistema de Agroforestería con Pinus radiata ya instalado, el cual se encuentra ubicado a una altitud de

2800 msnm. El requerimiento de la avena es de 100 kg de N/ha, y cuyo periodo vegetativo es de tres

(03) meses. Determine la cantidad de urea que se debe incorporarse al suelo, si el caso lo amerite. El

análisis de suelos arrojó los siguientes resultados; pH 5,1 y Materia orgánica 4,5%.

EJERCICIO 07. Se tiene un terreno de 5 hectáreas, encargándosele a Ud, la siembra de las 2/5

partes de la superficie con Medicago sativa L. (alfalfa), variedad moapa. Para el análisis de suelos tome

la muestra “D”. El cultivo debe ser conducido técnicamente para obtener 06 cortes de forraje

verde/ha/año, con un promedio de 10 t de forraje verde/corte. Para la siembra considera la utilización

Rhizocaj (Fertilizante biológico), el cual fija 200 kg de N/ha/año y asuma que la lluvia aporta 5 kg de

N/ha/año, el Km es 2%/ha/año.

DETERMINE:

Cantidad de urea si es que faltase para obtener el rendimiento de forraje verde propuesto

49



FACULTAD DE CIENCIAS GARÍCOLAS Y FORESTALES


TABLA 07. Análisis de varios suelos.

MUE A L Ar CLASE

TEXT.

pH Al C.E CAL M.O N.T P K CIC

m.e/100

CATIONES CAMBIABLES

m.e./100 g% Agua KCl m.e/100 Mol/cm % ppm Ca Mg K Na Fe

A 40 38 22 7,1 6,5 --- --- --- 1,5 0,08 25 76 22,8 9,7 4,0 5,3 0,10 ---B 20 20 60 4,5 --- --- --- 2,0 6 70 4,0 --- -- --- --- 3,2C 70 15 15 8,9 --- 3,5 0,25 0,05 14 200 5,25 3,5 0,5 0,25 1,00 ---D 30 35 35 6,8 --- --- --- 2,5 0,15 12 100 35 28,0 3,5 2,0 -- ---E 60 30 10 8,4 -- 5,4 16 0,5 0.07 14 200 6,8 5,4 0,7 0,4 --- ---F 55 30 15 5,2 2,3 --- --- 6,0 0,2 10 70 10 3,0 1,0 0,5 --- ---


Docente

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51

Suelos forestales

Education

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