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¿Cómo medir la densidad aparente de un suelo?

La densidad aparente de un suelo es un indicador de su nivel de compactación, característica que determina el crecimiento radicular sano de las plantas y la capacidad de un suelo de tolerar el uso y desgaste propio de los deportes practicados sobre plataformas de césped.

En el artículo “Densidad aparente del suelo y su importancia en la aireación y humedad del suelo” se describió la importancia de esta característica y los valores publicados según textura de suelo.

 Foto 1.Instrumento de toma de muestra de suelo con cubierta vegetal: céspedes o praderas.

 

 

 

 

Este artículo describe la metodología para medir la densidad aparente en forma simple y rápida. Los materiales necesarios para realizar esta medición son :

 

 

Foto 2. Instrumento de muestreo de suelo con cápsula de plástico para facilitar la obtención de una muestra cilíndrica.

 

Un anillo de aluminio de 8 centímetros de diámetro por 10  centímetros de alto, un pedazo de madera de ancho y largo que permita cubrir el anillo de aluminio, un martillo (idealmente de cabeza de goma), una pala pequeña de jardín, un cuchillo plano, bolsas de plástico con sello (tipo Ziploc), un lápiz marcador, una pesa de 1 gramo de precisión, una taza de capacidad de 30 miliLitros, una taza de café de cerámica o plato de papel, un barreno o instrumento de toma de muestra de suelo de 45 centímetros de largo (para chequear nivel de compactación fotos 1 y 2), acceso a un horno (foto 3) (este puede ser micro ondas).

La medición de la densidad aparente se puede realizar en la superficie del suelo, así como también en zonas o sectores que presentes síntomas de compactación localizada. Las mediciones de densidad aparente deben ser tomadas en los mismos lugares donde se realizan o realizarán mediciones de infiltración de agua en el suelo y respiración de suelo, de modo de observar relaciones entre estos otros parámetros y transformar datos.

El procedimiento parte con 1) la limpieza del lugar donde se va a introducir el anillo de aluminio (sacar malezas o cubierta vegetal), 2) luego se introduce el anillo con la ayuda del pedazo de madera que debe ser posicionado sobre el anillo y luego golpeado con el martillo. El anillo debe ser enterrado a una profundidad de 7.5 cm aproximadamente.

Foto 3.Horno secador de muestras de suelo, se mantiene a 120C, hasta peso constante.

 

 

3) Con la ayuda del cuchillo plano se excava el perímetro del anillo para sacarlo, una vez que se despeja el perímetro se saca el anillo con la ayuda de la pala de jardín la cual debe ser colocada bajo la superficie del anillo para evitar pérdida de suelo al extraer éste del suelo.4) El anillo de aluminio debe tener suelo en todo su volumen, el exceso de suelo de la parte superior debe ser extraído con el cuchillo plano.5) Luego se extrae el suelo del anillo y se coloca en una bolsa plástica y se identifica con el lápiz marcador (lugar, sector, fecha muestra).6) Se pesa la muestra completa y se anota el valor en la Tabla 1, luego se pesa una bolsa idéntica a la anterior pero limpia, sin muestra, y el peso de ésta se anota en la tabla 1.7)Se debe pesar la taza de café de cerámica o plato de papel y el peso se anota también en la tabla 1.8) Tomar una sub-muestra de suelo para determinar el contenido de agua de suelo y con ello el peso seco de la muestra, para ello : tome la sub-muestra con la taza de capacidad de 30 miliLitros y póngala en la taza de café de cerámica o plato de papel que pesó en el paso 7.9)Pese la taza de café de cerámica o plato de papel con el suelo antes de secar y anote su valor en la tabla 1.10) Coloque la muestra anterior en el horno microondas y someta la muestra a uno o dos ciclos de 4 minutos a una potencia media del horno.11)Para determinar efectivamente si el suelo está seco pese la muestra luego de cada ciclo de 4 minutos hasta lograr peso constante, luego anote este peso en la tabla1.

Complete los datos de la tabla 1, y luego que los tenga compárelos con los datos de la tabla 1 en el artículo: “Densidad aparente del suelo y su importancia en la aireación y humedad del suelo”.De este modo podrá determinar posibles restricciones del suelo al crecimiento normal de raíces y podrá determinar medidas de mitigación.

Nombre lugar muestra

(a)

Peso de la muestra completa con la bolsa de plástico (gramos)

(b)

Peso de la bolsa de plástico (gramos)

(c)

Peso de la taza de café de cerámica o plato de papel(gramos)

(d)

Peso de la sub-muestra húmeda con la taza de café de cerámica o plato de papel (gramos)

(e)

Peso de la sub-muestra húmeda (d-c)(gramos)

(f)

Peso de la muestra seca +taza de café o plato papel(gramos)

(g)

Peso seco del suelo(gramos) (f-c)

(h)

Contenido de agua del suelo (gramos/gramos)

(d-e)/(g)

(i)

Densidad aparente* del suelo( g/cm3 )

Pirque

490 g

5 g

126 g

160 g

34 g

153 g

27 g

0.259 g/g

0.95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Fuente : Adaptado de Soil Quality Kit-Guides for educators USDA,2015.

El detalle del cálculo de la densidad aparente de un suelo ocupando los datos colectados en la tabla 1, es el siguiente:

[(a-b)/(1+h)]÷volumen del cilindro de suelo

Para el cálculo del volumen del cilindro del suelo se requiere:

El valor de π=3.14, el radio(r) del anillo de aluminio y la altura del mismo (h), utilizando los datos del anillo citado en el procedimiento anterior

Radio del cilindro= 8/2= 4 centímetros.

Altura del cilindro= 8 centímetros

Entonces el volumen del cilindro del suelo es = 3.14*(4)2 *8= 401.92 cm3

Cálculo del contenido de agua de una muestra usando una sub-muestra (gramos/gramos)

Peso del suelo húmedo-Peso del suelo seco en horno hasta peso constante

Peso del suelo seco en horno hasta peso constante

Ejemplo de cálculo de acuerdo a los datos de la tabla 1 (e-g)/(g)

(34g-27g)/27g=0.259 gramos de agua/gramos de suelo

Cálculo de la densidad aparente del suelo en base al contenido de agua de la sub muestra de suelo

Peso seco de la muestra de densidad aparente=[Peso de la muestra completa con la bolsa de plástico (gramos) –Peso de la bolsa de plástico(gramos)]/[1+Contenido de humedad del suelo (g/g)]

Ejemplo de cálculo de acuerdo a los datos de la tabla 1,

Peso seco de la muestra de densidad aparente= [(a-b)/(1+h)]= (490g-5g)/(1+0.259)= 385 g

 

Cálculo de la densidad aparente del suelo (g/cm3)= Peso seco de la muestra de densidad aparente÷ volumen del cilindro del suelo= 385 g/401.92 cm3 = 0.95 g/cm3

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