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- 1. Manual de Prácticas de Campo y del Laboratorio de Suelos
- 2. MANUAL DE PRÁCTICAS DE CAMPO Y DEL LABORATORIO DE SUELOS SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA – REGIONAL CORDOBA
- 3. CONTENIDO INTRODUCCIÓN 6 Práctica No 1: TOMA DE MUESTRAS DE SUELO 7 Definiciones: 7 Materiales: 10 Profundidad del muestreo 10 Recomendaciones para hacer un buen muestreo 11 Procedimiento 11 Materiales 13 Procedimiento 14 Formato recepción de muestras para analisis en el laboratorio. 15 Práctica no 2: disposiciones generales del laboratorio y preparación de la muestra 16 Instrucciones Generales 16 Material básico del laboratorio 17
- 5. INTRODUCCIÓN La calidad del suelo ha sido definida por la Sociedad de Ciencias del Suelo de América como “ la capa- cidad de un tipo específico de suelo para funcionar, dentro de los límites de los ecosistemas naturales, para sostener la productividad vegetal y animal, mantener y/o mejorar la calidad del agua y del aire, y apoyar la salud y la vivienda”. Esta funcionalidad del suelo varía dependiendo del interés del observador: para los administrado- res puede significar la capacidad del suelo de mejorar la productividad y mantener los recursos del suelo para el futuro; para los conservacionistas mantener los recursos del suelo y la protección del medio ambiente; para los consumidores la producción de alimentos sanos y de bajo costo; para los ambientalistas la capacidad de sustentar la biodiversidad, la calidad del agua, el ciclo de nutrientes y la producción de biomasa. La calidad del suelo, entonces, es cada vez más aceptada como un indicador integral de la calidad am- biental, seguridad alimentaria y viabilidad económica. Por lo tanto es un indicador ideal de la gestión sostenible de la tierra. Por este motivo, se hace indispensable conocer en qué estado y que tan funcional es un suelo para así tomar las decisiones pertinentes de uso y manejo; de esta manera el análisis de suelos entra a jugar un papel importantísimo en los diagnósticos de calidad ya que es éste el que nos va a permitir reco- nocer de manera puntual cada una de las características físicas y químicas. El principal objetivo de este manual es recopilar todas las pruebas químicas, físicas y de campo que se realizan en el laboratorio de suelos de una manera ilustrada y didáctica para ponerlas a disposición de los aprendices de los diferentes programas de formación con el fin de que apropien los protocolos y reconozcan la importancia que tiene el análisis de suelo en el mejoramiento de las cadenas productivas agropecuarias del país.
- 6. Práctica No 1: TOMA DE MUESTRAS DE SUELO La Toma de Muestras en estadística involucra seleccionar de la población total un subconjunto de individuos y las mediciones realizadas a este subconjunto (o muestra), se utilizaran para estimar las propiedades de la población total. El muestreo es inherente a cualquier programa de investigación de campo en la ciencia del suelo porque la medición de la población total es imposible para cualquier es- tudio realista. Por ejemplo, incluso un solo campo 10 hectáreas contiene cerca de 100.000 m2 de sue- lo, y el muestreo de toda la población sería más una obsesión antinatural que un objetivo científico. El diseño muestral implica la selección del método más eficiente con el fin de que las muestras que se van a utilizar para estimar las propiedades de la población sean representativas. El diseño de la muestra define cómo seleccionar los elementos específicos de la población, y estos elementos mues- treados forman la población de la muestra. Definiciones: • Muestra compuesta: Es una mezcla de varias submuestras obtenidas a partir de la toma en dis- tintos sitios representativos de un lote con el fin de asegurar una información promedio del nivel de fertilidad. La toma de una muestra compuesta se realiza por la metodología más conveniente de acuerdo a la características del terreno • Terrenos sin pendiente o con una pendiente reducida: Se recomienda hacer un mues- treo en transectos paralelos los cuales formaran una red cuadrícula (ver figura 1) Fig. 1: Ejemplo de un diseño de muestreo con cuadrícula compuesta por cuatro transectos paralelos en una superficie ni- velada. Las muestras de suelo se tomarán en cada punto marcado con un rombo. (Tomado de Carter y Gregorich 2008)
- 7. • Terrenos con pendientes pronunciadas: Es muy utilizado el muestreo en un solo transec- to a través de la pendiente o en varios transectos paralelos en una red cuadrícula (Figura 2 y 3) Fig. 2: Ejemplo de un diseño de toma de muestras transecto en una superficie incli- nada, a través de la pendiente. (Tomado de Carter y Gregorich 2008) Fig. 3: Ejemplo de un diseño de muestreo en cuadrícula compuesta por seis transectos paralelos sobre una superficie in- clinada a través la pendiente. La flecha orientada cuesta abajo delimita la longitud de la pendiente a lo largo del eje de la red, y la flecha a través de la pendiente indica la longitud mínima del eje de la red. (Tomado de Carter y Gregorich 2008)
- 8. • Muestreo aleatorio: En el muestreo aleatorio muestras preferiblemente individuales se recogen en lugares al azar del terreno. Estos lugares aleatorios se pueden generar con un GPS o con un patrón de muestreo zigzag (fig 4) Fig. 4: Ejemplo de un diseño de muestreo en zigzag (Tomado de Carter y Gregorich 2008) • Área homogénea de terreno: es el área que presenta características similares en toda su ex- tensión, en cuanto a color, textura, relieve, manejo del terreno, entre otros; que permite obtener resultados de análisis químicos y físicos de laboratorio, coherentes con la producción obtenida en ese lote y de esta forma permita predecir y diagnosticar adecuadamente la fertilidad del suelo. • Muestra simple: Es una muestra que se toma a cada horizonte del suelo. También se considera muestra simple la que se toma en cada cuadrícula de una red rígida o sistémica que se analiza por separado en el laboratorio para determinar variaciones en las condiciones del suelo de un mismo lote. Este tipo de muestreo es el que se impone actualmente ya que a partir de éste obtenemos resultados más puntuales y exactos sobre las características del suelo de un cultivo. La figura 5 ilustra cómo a partir del análisis de textura de muestras simples se halla la variación en los porcen- tajes de arena en un mismo lote.
- 10. Materiales: • Barreno • Machete • Balde plástico • Bolsas plásticas • Marcadores • Cinta de papel • Libreta de apuntes • Elementos de protección personal. Profundidad del muestreo: Fig. 5: contenido de arena de un lote a partir de análisis de muestras simples tomadas en una red cuadrícula TIPO DE CULTIVO PROFUNDIDAD MUESTREO Praderas y Terrenos con césped 0 a 10 ó15 cm Cultivos con Labranza Tradicional Para conocimiento de Fertilidad en general Para Recomendación de Fertilización (Presiembra o en Cultivo). Praderas - Soja Sólo capa arable: 0 a 15-20 cm Cultivos con Labranza Tradicional Trigo - Maíz - Girasol - Sorgo -Verduras 1 capa: 0-20 cm 2 ó 3 capas:0-20 / 20-40 / 40-60cm Cultivos con siembra directa Para estudios de rutina Para estudios detallados Igual a Labranza tradicional 3 capas: 0-5 / 5-20 / 20-40 cm Frutales y forestales Suelo y subsuelo en 2 ó 3 capas: 0-30 / 30-60 cm ó 0-20 / 20-40 / 40-60 cm Tomado de: Instructivo para la toma de muestra en análisis de suelo, complejo de laboratorio BCR
- 11. Recomendaciones para hacer un buen muestreo Se debe procurar que las muestras de suelo lleguen al laboratorio en doble bolsa plástica sellada y mar- cada, la identificación debe ir en medio de las dos bolsas, pues allí la información se mantiene y no se borra. Cada muestra debe contar con el formato de solicitud de análisis completamente diligenciado. Las muestras no deben empacarse en bolsas que hayan sido usadas con fertilizantes o sustancias químicas, no se debe dejar caer cenizas de cigarrillo al manipular las muestras. Cuando se hace muestreo de áreas sembradas con especies frutales o forestales, se prefiere hacer el muestreo en el área de gotera del árbol Fig. 6: zona de muestreo en perennes Cuando realice el muestreo evite los siguientes lugares: • A orillas de cercas o caminos. • Donde se carga o descarga ganado, fertilizantes u otros agentes químicos. • Donde se acumulan materiales vegetales o estiércol. • Donde se haya quemado recientemente • En canales, zanjas o cortes de carretera. Procedimiento: 1. Limpiar aproximadamente 3 cm de la su- perficie del terreno con el machete en cada punto para eliminar los residuos frescos de materia orgánica, polvo de la carretera u otros contaminantes artificiales.
- 12. 4. Depositar la muestra de suelo en un balde plástico limpio de impurezas como fertilizantes, cales, estiércoles, cemento etc. Repetir la operación hasta obtener aproximadamente 1 Kg de muestra de suelo. Evitar tocar la muestra de suelo con la mano. 5. Cuando se recolecte la cantidad deseada de suelo; poner la muestra en bolsa plástica, colocar la identificación y sellarla de manera segura. 2. Introducir el barreno y tomar la muestra enlos 0 – 20cm de suelo.
- 13. 6. Llevar la bolsa con la muestra de suelo y su respectiva rotulación al laboratorio 7. Diligenciar el formato de solicitud de análisis de muestra del la- boratorio (ver el anexo) 8. Ponga la muestra en una bandeja plástica de secado, rotule la bandeja y déjela al aire por tres o más días hasta que la muestra de suelo se seque.
- 15. No de registro: Fecha de recepción: Formato recepción de muestras para análisis en el laboratorio Datos del solicitante: Nombre: Email: Tel: Empresa: Dirección: Datos de la muestra: Municipio: Vereda: Finca: Lote: Profundidad de la muestra (cm): Altura (msnm): Precipitación promedio (mm): Topografía del lote (plana, ondulada, pendiente): Drenaje (bueno, regular, malo): Cultivo actual Rendimiento última cosecha: Fertilizantes: Riego: Analisis solicitado: Humedad Retención de humedad Textura Distribución de tamaños estables al agua pH Cationes intercambiables (Na, Mg, K) Densidad aparente Elementos menores (Cu, Zn, Fe y Mn) Densidad real Materia Orgánica Porosidad CIC Muestra entregada por: Firma Muestra recibida por: Firma
- 16. Práctica no 2: disposiciones generales del laboratorio y preparación de la muestra Instrucciones Generales: Para el desarrollo de la práctica es conveniente tener en cuenta algunas normas elementales que de- ben ser observadas con escrupulosidad. • Estar a tiempo en el laboratorio y usar la bata blanca durante toda la práctica. • No usar cachuchas en el laboratorio. • Mantener apagados los celulares durante el laboratorio. • El laboratorio de suelos es un lugar donde se aprende mediante la observación y experimenta- ción, es un sitio de trabajo serio. • Lea cuidadosamente las instrucciones de cada práctica. NUNCA LLEGUE SIN SABER LO QUE VA A HACER. • El material de las prácticas es propiedad del SENA, por lo tanto debe manejarse con cuidado y una vez usado debe devolverse en buen estado. • No coma, beba o se aplique cosmético en el laboratorio. • Antes de realizar cualquier práctica debe leerse detenidamente para adquirir una idea clara de su objetivo, fundamento y técnica. • El orden y la limpieza deben persistir siempre en las prácticas del laboratorio. En consecuencia, al finalizar cada práctica se procederá a limpiar todo el material utilizado. • Antes de utilizar cualquier compuesto hay que fijarse en la etiqueta para asegurarse de que es el que se necesita y de los posibles riesgos de su manipulación. • No devolver nunca a los frascos de su origen los sobrantes de los productos utilizados sin antes consultar con el instructor. • No tocar con las manos y mucho menos con la boca los productos químicos. • Cuando se manejan productos corrosivos (ácidos) deberá hacerse con cuidado para evitar que salpiquen el cuerpo o los vestidos. Nunca se verterán bruscamente en los tubos de ensayo, sino que se dejarán resbalar suavemente por la pared. • Cuando se quiera diluir un ácido, nunca se debe adicionar agua sobre ellos; siempre al contrario: ácido sobre agua. • Cuando se enrasa un líquido con una determinada división de escala graduada debe evitarse el error de paralaje levantando el recipiente a la altura del ojo. • Cualquier material de vidrio no debe enfriarse bruscamente justo después de haberlos calenta- do para evitar roturas. • Lávese las manos con agua y jabón una vez finalizada la práctica. • Si no tiene claro lo que va a hacer, pregunte; NO IMPROVISE.
- 17. Material básico del laboratorio: Para desarrollar un trabajo en el laboratorio, primero hay que conocer bien los implementos y mate- riales que vamos a utilizar, su correcto uso y función. Esto permite realizar el trabajo de forma eficiente ágil y amena. Bandeja de secado: Bandeja plástica en la que se extiende la muestra de suelo para que se seque alaire. Balanza Instrumento usado para medir la masa de los cuerpos. Las balanzas de preci- sión se colocan dentro de cajas de cristal para protegerlas del polvo y evitar pesadas incorrectasporcorrientes deaire. Tamiz: Es una malla de filamentos que se entrecruzan dejando unos aberturas cuadra- das. Es importante que las aberturas tengan todos el mismo tamaño, ya que determi- nará el tamaño de lo que va a atravesar el hueco, también conocido como“luz de malla”. Estufa de secado: Es un equipo que utilizamos para determinar el contenido de hu- medad de una muestra de suelo, debe programarse a 105° C y se dejará la muestra de suelo por 24 horas. pHmetro: El pH-metro es un sensor que mide el potencial eléctrico de una sustancia y lo relaciona con la cantidad de iones de hidrógeno
- 18. Gradilla y tubo de ensayo: Sirven para hacer pequeños ensayos en el laboratorio. Se pueden calentar, con cuidado, directamente a la llama. Se deben colocar en la gradilla y limpiarlos una vez usados, se colocan invertidos para que escurran. Si por algún expe- rimento se quiere mantener el líquido, se utilizan con tapón de rosca. Probeta: Sirve para medir volúmenes y las hay de capacidades diferentes; en el labo- ratorio de suelos la probeta de 1000 es también usada para la determinación de la texturaporelmétododeBouyoucos. Micropipeta: Es un instrumento de laboratorio empleado para absorber y transferir pe- queños volúmenes de líquidos y permitir su manejo en las distintas técnicas científicas. Balón aforado: Material de vidrio para medir volúmenes con gran precisión. Existen de capacidades muy variadas: 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1.000 mI. Sólo mide el volumen que se indica en el balón. No se puede calentar ni echar líquidos calientes. El enrase debe hacerse con exactitud, procurando que sea la parte baja del menisco del líquido la que quede a ras de la señal de aforo. Se emplea en la preparación de disoluciones. Papel filtro: sirve para filtrar, se coloca sobre el embudo de vidrio y el líquido atraviesa elpapelporaccióndelagravedad
- 19. Bureta y soporte universal: La bureta es un material de vidrio para medir volúmenes con toda precisión. Se emplea, especialmente, para valoraciones. La llave sirve para re- gular el líquido de salida. Manejo: 1) se llena con la ayuda de un embudo. 2) los líquidos han de estar a la temperatura ambiente. 3) el enrase debe hacerse con la bureta llena (aunque también se puede enrasar a cualquier división), tomando como indicador la parte baja del menisco. 4) la zona que hay entre la llave y la boca de salida debe quedar completamente llena delíquido. Pipeta: Recipientes de vidrio para medir volúmenes, son de gran precisión. Las hay de capacidades muy diferentes: 1’0, 2’0, 5’0, 10’0. ml. En cuanto a la forma de medir el volumen, podemos distinguir entre: graduadas: sirven para poder medir cual- quier volumen inferior al de su máxima capacidad o de enrase (sólo sirven para medir elvolumen queseindicaenlapipeta Termómetro: El termómetro infrarrojo determina la temperatura de un objeto al cono- cer la cantidad de energía infrarroja emitida por el objeto y su emisividad. Erlenmeyer: Matraz de vidrio donde se pueden agitar disoluciones, calentarlas (usando rejillas), etc. Las graduaciones sirven para tener un volumen aproximado. En una valo- ración es el recipiente sobre el cual se vacía la bureta. Picnómetro: Picnómetro, aparato que se utiliza para determinar las densidades de dis- tintas sustancias. También se conoce como frasco de densidades. Consiste en un peque- ño frasco de vidrio de cuello estrecho, cerrado con un tapón esmerilado, hueco y que termina por su parte superior en un tubo capilar con graduaciones
- 20. Frasco lavador: Recipientes en general de plástico (también pueden ser de vidrio), con tapón y un tubo fino y doblado, que se emplea para contener agua destilada o desioni- zada. Se emplea para dar el último enjuague al material de vidrio después de lavado, y en la preparación de disoluciones. Estos frascos nunca deben contener otro tipo de líquidos. El frasco sólo se abre para rellenarlo. Crisol: Suele ser de porcelana, de un metal inerte o de algún tipo de material refracta- rio. Se utiliza para calcinar o fundir sustancias. Se calienta a fuego directo. Es similar a las cápsulas. Densímetro: es un instrumento de medición que sirve para determinar la densidad re- lativa de los líquidos sin necesidad de calcular antes su masa y volumen. Normalmente, está hecho de vidrio y consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado en su extremo para que pueda flotar en posición vertical. Embudo analítico: Se emplea para trasvasar líquidos o disoluciones de un recipiente a otro y también para filtrar, en este caso se coloca un filtro de papel cónico o plegado. Pera pipeteadora: Una propipeta es un instrumento de laboratorio que se utiliza junto con la pipeta para transvasar líquidos de un recipiente a otro evitando succionar con la boca líquidos tóxicos, venenosos, corrosivos, con olores muy fuertes o que emitan vapores.
- 21. Pinzas: es una máquina-herramienta simple cuyos extremos se aproximan para sujetar objetos que no se pueden tocar con las manos como cápsulas taradas u objetos caliente Desecador: Recipiente de vidrio que se utiliza para evitar que los solutos tomen hume- dad ambiental. En donde hay una placa en la que se coloca el soluto y un deshidratante en la base que por lo general es sílica gel Equipo de tamizado en húmedo: Equipo Neumático para realización de prueba de esta- bilidad de agregados al agua, por método deYoder Mesa de arena: Equipo que aplica diferentes tensiones de pF a muestras de suelo con el fin de determinar el agua disponible para plantas y árboles Espectrofotómetro de absorción atómica: Este equipo mide la absorbancia de una radiación electromagnética a una longitud de onda característica de un elemento a medir. Es necesario para la medida que el elemento se encuentre en su forma atómica. Para ello se realiza una excitación con una llama de Acetileno/Aire o Acetileno/N2O.
- 22. Manual de Prácticas de Campo y del Laboratorio de Suelos