Densidad Aparente

Introducción La buena calidad física del suelo determina un ambiente adecuado para el desarrollo de las raíces vegetales, además del ingreso y almacenamiento óptimo del agua necesaria para el crecimiento de las plantas (Taboada & Alvarez, 2008). El hombre a través del manejo agrícola o ganadero modifica la calidad física del suelo. La declinación de la calidad física tiene consecuencias graves en las condiciones químicas y biológicas (Dexter et al., 2004). Las determinaciones físicas pueden ser observaciones sencillas basadas en la experiencia de reconocedores de perfiles de suelo, o requerir instrumental de diverso grado de precisión. Los métodos para determinar propiedades físicas actualmente se encuentran en un menor grado de estandarización que los de propiedades químicas y además son menos conocidos. Una de las medidas más comunes para conocer el estado físico de un suelo es la densidad aparente. La densidad aparente se define como la masa de suelo por unidad de volumen (g. cm-3 o t. m3 ). Describe la compactación del suelo, representando la relación entre sólidos y espacio poroso (Keller & Håkansson, 2010). Es una forma de evaluar la resistencia del suelo a la elongación de las raíces. También se usa para convertir datos expresados en concentraciones a masa o volumen, cálculos muy utilizados en fertilidad y fertilización de cultivos extensivos. La densidad aparente varía con la textura del suelo y el contenido de materia orgánica; puede variar estacionalmente por efecto de labranzas y con la humedad del suelo sobre todo en los suelos con arcillas expandentes (Taboada & Alvarez, 2008). El método más utilizado en nuestro país para realizar esta determinación es el método del cilindro. Una de las desventajas de tomar la muestra con el cilindro, es que el valor puede variar con el tamaño del cilindro, siendo mayor la densidad cuando menor es el tamaño del cilindro, a causa de que no se captan los poros de mayor diámetro. En general, el método presenta poca variación, es fácil de repetir y su determinación es sencilla.

Hay otros métodos que no requieren instrumental complejo para estimar densidad aparente. Cuando no se cuenta con la posibilidad de obtener la muestra inalterada del campo se puede utilizar el método de la probeta, que usa la muestra molida y tamizada, o también el método de la parafina con muestras inalteradas tomadas con pala sin usar el cilindro.

Métodos de determinación de la densidad aparente

La densidad aparente de un suelo se define como el cociente que resulta de dividir el peso de suelo seco entre el volumen total, incluyendo los poros. Usualmente se expresa en gr/cm3. Para fines prácticos, conceptualmente esto es lo mismo que la gravedad específica, peso específico o peso volumétrico.

Da =

𝑷𝒔𝒔 𝑽𝒕

donde: Da = Densidad aparente (gr/cm3) Pss = Peso del suelo seco (gr) Vt = Volumen total (cm3)

Los valores de la densidad aparente varían en función de las propiedades de los suelos fundamentalmente con la textura y el contenido de materia orgánica. Sin embargo, como valores medios se tienen los siguientes:

Arenas

1.4 - 1.6 gr/cm3

Francos

1.3 - 1.4 gr/cm3

Arcillas

1.1 - 1.3 gr/cm3

Suelos orgánicos 0.7 - 1.1 gr/cm3

Métodos de Laboratorio Para Calcular la Densidad Aparente

1) Método de la Parafina

Materiales: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)

Parafina Terrón de tamaño apropiado Estufa Blanca Botes con tapa hermética deslizante Hilo (de coser) Cuchillo o espátula Probeta graduada o Pipeta Agua destilada

Método: Previamente las medidas deben dividirse el terrón de suelo en dos partes y después medir a uno en contenido de humedad y a otro el volumen y el peso Para medir el contenido de la humedad se coloca un terrón en un bote tapado y se lleva a la estufa a 110°C y se expresa su contenido de humedad en base a suelo seco a) Pasar el terrón y amarrarlo cuidadosamente con un hilo. Sumergido en parafina ligeramente viscosa en tal forma que forme una película impermeable viscosa alrededor del terrón b) Pasar el terrón por más parafina c) Calcular el peso de la parafina, restado los dos pesos anteriores d) Sumergir el terrón en una probeta graduada que contenga un volumen conocido de agua e) Esperar un minuto y hacer lectura del volumen final

2) Método del Petróleo Este es otro método de laboratorio para determinar la densidad aparente. El método suele ser una técnica útil en condiciones de falta de equipo y para terrones estables. El principio de este método es el mismo que el método de la parafina, en ellos se observan el volumen que desplaza el terrón en un líquido, en este se pesa el terrón en seco, se sobre satura con petróleo, posteriormente con ayuda de una probeta llena de petróleo se introduce con cuidado el terrón saturado y se toma la lectura del volumen desplazado. Es importante señalar que en los métodos de laboratorio se esta determinando la densidad aparente de un terrón que es muchos casos no el representativo de la condición estructural de la masa del suelo.

Métodos de Campo Para Calcular Densidad Aparente

1) METODO DEL PLASTICO Y AGUA Materiales: 1. Polietileno delgado transparente de 50cm x 100cm 2. Recipiente con agua de 20lts de capacidad 3. Probeta de 100 a 1000ml 4. Pala recta 5. Cucharon 6. Espátula 7. Bolsas de polietileno 8. Botas de humedad

Método: Seleccionar un lugar representativo de la parcela en que va a hacerse la determinación. Emparejar y limpiar la superficie. Excavar un pozo de aproximadamente 20cm x 20cm y la profundidad necesaria. Recoger todo el suelo en una bolsa de polietileno y amarrarla. Cubrir el pozo con el polietileno y llenarlo de agua hasta la superficie aforando con probetas y anotando el volumen correspondiente. La bolsa de suelos se lleva al laboratorio y se pesa Se toma una muestra para determinar el contenido de humedad secándolo en la estufa a 110ª C, hasta un peso constante. Con el contenido de humedad se determina el peso de suelo seco y con este y el volumen la densidad aparente.

2) Método del cilindro metálico.

Es el método más sencillo y consiste en tomar un volumen fijo de suelo sin perturbar y pesarlo una vez seco, por calentamiento en el horno a 105º C durante 24 horas. Para ello se suele utilizar un cilindro metálico con un volumen conocido. En uno de sus extremos se le coloca un cabezal cilíndrico, que se irá golpeando con un mazo de goma para poder presionar e introducir el cilindro o anillo toma de muestras dentro del suelo sin afectar a la muestra. Una vez clavado completamente, se extrae el cilindro del suelo, cortando con una herramienta apropiada, que nos permitirá eliminar el sobrante del extremo que se ha clavado. Una vez el cilindro esté lleno y enrasado en ambos extremos, se le coloca dos tapaderas de plástico a ambos extremos. Ya en el laboratorio se extrae el suelo contenido, cuyo volumen corresponde con el del cilindro y que es conocido, se deseca y se pesa. La densidad viene determinada por la relación entre el peso seco obtenido y el volumen correspondiente. El principal inconveniente que presenta el método del cilindro es la presencia de piedras, por lo que solo puede utilizarse adecuadamente en suelos poco pedregosos que, por lo menos en sistemas forestales, son los menos. Asimismo, cuando se toman muestras subsuperficiales con una barrena que contiene los cilindros se corre el riesgo de compactar el suelo por la mera adherencia del mismo al deslizarse sobre las paredes de los cilindros.