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Estababilidad estructural

  1. 1. D r. Calderón LABS . LABNEWS ABRIL - 1996 Serie Divulgativa No. 2ESTABILIDAD ESTRUCTURAL suelos, entre ellas: la superficie específica, la consistencia, la estructura, la porosidad, laDEL SUELO Siendoelaguaelprincipalagentedispersantedelas partículas del suelo es lógico realizar las Pruebas FísicasdeEstabilidad Estructural en medio acuoso. Para tal fin sepropone la pruebadenominada de velocidad d e infiltración, la conductividad hidráulica,etc. Ladistribucióndepartículasportamaño,serefiereINTRODUCCION “Elutriación”,lacualhasidodiseñadaparallevarcabo a lasproporciones relativas de a renas, limos ySeentiendeporestructuradelsueloelarregloyla la prueba d e estabilidad estructural que a arcillas y,también,alaspartículaso fragmentosorganizacióndesuspartículasconstitutivas. superioresa2mm,hastallegara lostamañosdeDichaspartículasensuestadodemáximadivisión gravillasygravasofragmentosdemayortamaño.constituyen partículas discretas, las cuales son PRINCIPALESPROBLEMASDEaproximadamente indivisibles porlasfuerzasdel SUELOS RELACIONADOSCON Estadistribuciónafecta la estabilidad estructuralagua de riego y las tensiones que se generan notablemente, por cuanto condiciona la LAFALTADEESTABILIDAD “agregabilidad” o facilidad o tendencia de lasdurante el secado. Pero dichas partículas seencuentran en su estado natural formando ESTRUCTURAL partículas a dejarse unirentre s i . P a r a q e l a s uagregados con diversos agentes cementantesy [ Acidez partículasde unsuelopuedanunirseentre si, s econ diversogradoenlafortalezadela cohesión [ Alcalinidad requieredeunciertoporcentajedepartículasfinas,quelasmantieneunidas,formando“Grumos”. [ Anaerobiosis muy finas y de tamaño arcilla. Los suelos [ Compactación excesivamente arenosos, y cuando su fracciónLaEstructuradelsuelosegunMontenegro(1991) arenaesmuygruesa, > d e 2 m m , p o s e e n m u y [ Polvosidad poca“agregabilidad”.Porelcontrario,cuandolostieneinfluencia e n l a m a yoría d e l o s f a c t o r e s d e Costrasen superficiecrecimiento de l a s plantas, siendo, en [ suelos poseen un alto contenido de arcilla, sudeterminados casos, un factor limitante en la [ Erosión agregabilidad es alta. No quiere decir esto queproducción.Unaestructuradesvavorablepuede [ Maldrenaje tengan estabilidad estructural y a que dichosacarrearproblemaseneldesarrollodelasplantas, [ AltisimaArcilla agregados podrían desbaratarse relativamentetalescomoelexcesoodeficienciadeagua,lafalta [ ClorósisFérrica facil en el agua. Cuando el suelo no tienedeaire, la incidencia d e enfermedades, la baja [ BajosRendimientos “agregabilidad”, esdificil lograr su estabilidadactividad microbiana, el impedimento para el estructural,comoeselcasoconsuelosformadosdesarrollodelasraices,etc;porelcontrario,una [ InterfasesMultiples(Hard-Pan) porarenasgruesas.estructura favorable permitirá que losfactoresde [ DeficienciasdeNutrientescrecimientoactueneficientemente y seobtengan, [ Desbalances de Nutrientes Muchosinvestigadoreshanllegadoalaconclusiónenconsecuencia,losmayoresrendimientosdelas [ Drenajeirregular dequelatexturamejorbalanceadacorrespondeacosechas. [ Mala Infiltración ladelossuelosfrancosconarcillaentre10y25%, limo entre 2 8 -50% y arena entre 30-55%. [ UsodeAguasdeRegularCalidad (Montenegro,1991)Desdeelpuntodevista delaestructuradelsuelo,laagregación está dada por dos fenómenos [ Sodicidadimportantes que son la floculación y la [ Toxicidades CANTIDADYCLASEDEARCILLAScementación.Lafloculaciónsedebeafenómenoselectrocinéticos, es decir, se produce cuando Lacantidad y clasede arcillastieneunmarcadopartículas cargadas negativamente seacercanlo efecto sobre las propiedades del suelo que continuaciónsedescribe.suficienteaotrasdeigualcaragadetalmaneraque determinansuEstabilidadEstructural.puedan ser unidas por un puente de cargacontraria; al perder estabilidad en el sistema,muchoscoloides“floculan”; la cementación,por FACTORES QUE AFECTAN Entrelasprincipalesfuerzasqueliganlaspartículas elementalesdelsuelopodemosdestacaraquellasotra parte, consiste en el enlace mutuo de laspartículas floculadas, por acción de diferentes LAESTABILIDAD q u e s e originan de l o s puentes Kaolinita-Calcio- Acido Húmico (Kaolinita-Ca-AH), Ilita-Calcio-materiales o sustancias, denominadas“cementantes”; materiales orgánicos (húmus), ESTRUCTURAL AcidoHúmico (Ilita-Ca-AH) y Montmorillonita- Calcio-Acido Húmico (Montm-Ca-AH). Estas h a ncoloidesinorgánicos (Al,Fe),carbonatos,óxidos, sidoextensivamenteestudiadas porVaradachari,etc. DISTRIBUCION DE PARTICULAS POR Mondal y G osh (Soil Science, Marzo 1995), TAMAÑO quienes encontraronqueaniveldelaspartículasLaformacióndeagregadosestablesrequiereque de arcilla,lospuentes con el Acido Húmicoselas partículasprimariasestén firmemente unidas EntrelosmultiplesfactoresqueafectanlaEstabilidad puedenestablecercondiversogradodefortaleza,entre sí, q u e n o s e d i s p e r s e n e n a g u a . E n o t r o s Estructuralde lossuelostenemos en primer lugarla dependiendo del catión intermediario,ydelgradotérminos,laformacióndeagregadosincluyetanto Distribución de Partículas por Tamaño, la cual desaturacióndelaarcillaconCalcio,siendomayorlafloculacióncomolacementación. constituyeunadelascaracterísticasmasimportantes la ligazóndel AcidoHúmico a traves depuentes por cuantoafectainnumerables propiedadesdelos Calcio que a travesde puentes Sodio.También
  2. 2. Dr. Calderón LABNEWS No. 2 ...... pag 2encontraron los mencionados autores que la L a Fracción Lenta y PRINCIPALESPROPIEDADESDE LASARCILLASENligazón Ilita-Ca-AH es masfuertequela ligazón RELACIONCONLAESTABILIDADESTRUCTURALDELSUELO Descomponible. Esta fracciónesMontm-Ca-AHperoqueestaultimaseveafectada comoelcompostmaduro.Tieneuny puedeaumentarsedependiendodelgradode Arcilla Tipo AreaSuperficial tiempo de descomposiciónde 2.5dispersiónydeotrosfactores. m2/g Expansible CIC años y una relación ------------------------------------------------------------------------------------ Carbono:Nitrógenode10:1a20:1.MATERIA ORGANICA Caolinita 1:1 10-20 No 10-20 Los composts con relaciones de Montmorillonita 2:1 600-800 Si 80-120 2 0 : 1 que s e han h e c h oCuando la materia orgánica de las plantas sedescomponeporaccióndelosmicroorganismosy Vermiculita 2:1 600-800 Si 120-150 parcialmente estables durantemacroorganismosdelsuelo,susproductos,junto Mica(Illita) 2:1 70-120 Poco 20-40 largos períodos de digestión Clorita 2:1:1 70-300 Poco 10-150 biológicacontinúansuprocesodeconlassecrecionesdelosorganismosvivientes, Alofana Botrioidal ? Contraible 100-300suministran materiales muy aptos para unir las digestiónenelsuelodebidoaque ------------------------------------------------------------------------------------ surelaciónesmayorquela de lapartículasdelsueloentresí. materia orgánica estable yLospolisacaridosenparticular,parecenfavorecer incorporanen otras fracciones juntocon algode su Nitrógeno. continuan a l menos h a s t a q u e s e alcance u n ala estabilidad de los agregadosnaturales; sus relaciónde10:1.Paraalcanzarlarelaciónestablemoléculas conforman una estructura alargada, de10:1,losmicrobiosusanlasfuentesdecarbónlinealy flexiblequefomentaelcontactoestrecho La Fracción Metabólica de los Detritus. Esta comprende las partículas de hojas, c orteza,flores, en s u metabolismo para liberar anhídridodelaspartículas,uniéndolasporllenadodelvacio carbónico, lo cual, gradualmente disminuye laentreellas. frutosyabonoanimal.Sutiempodedescomposición e s m e n o r de m e d i o a ñ o . S u r e l a c i ó n relación.FuentesadicionalesdeNitrógenopueden hacer l o mismo,conmenosperdidadeanhídridoLa acción cementante de los compuestos Carbono:Nitrógenogeneralmentevade10a25.Estos productossedescomponenconperdidadeAnhídrico carbónico.ElNitrógenoesasimilado(inmovilizado)orgánicos es diferente, ya sea referida a sus enlamateriaorgánicaoliberado(mineralizado)decantidades totales, a la composición de los Carbónicoyseincorporanaotrasfraccionesconmas e s t r e c h a relación Carbono:Nitrógeno. Esta acuerdoalarelacióndelamateriaorgánicaconelmismos o a los productos resultantes de la transformación implica que la mayoría de los estado estable o de acuerdo a la relaciónhumificación. Estos últimos constituyen los Carbono:Nitrógeno.principales agentes cementantes y d e compuestosorgánicosresidualessehacen parte deconservación de la estructura en los suelos loscuerposdelosmicroorganismos,queconstitruyen Estaeslafraccióndelamateriaorgánicadel suelotropicales.Debeanotarsequelaacciónorgánica la siguiente fracción.Estafracción cede Nitrógeno mineralamedidaquesedescomponeconpérdidade querealmentese descompone c o n l a l a b r a n z a ysupera ladelosóxidosehidróxidosdeHierroy loscultivosparaliberarunnitrógenoquepuedeserAluminio, aun cuando estos determinen la AnhídridoCarbónico. usado porlascosechas. Esta fracciónentoncesa gregación de aquellos horizontes tieneunaconsiderableinfluenciasobrefavorablessubsuperficiales con altos contenidos de ellos. La Fracción A ctiva Viva en e l Suelo. Esta es la fraccióncompuesta porloscuerposdelosmicrobios propiedadesfísicasdelsuelo.(Montenegro,1991)TIPODEMATERIAORGÁNICA PROPIEDADESDE LAMATERIAORGANICA DELSUELOHayciertas diferencias entre los varios tipos de TIPO RELACIONC/N TIEMPODEVIDAMEDIA CONSTUTUYENTESmaterialesorgánicosenelsuelo,lascualesdebensercomprendidassiunotratademanejarlas.La 1 150 3Años Paja,Madera,Tallos,Papel,Ligninamateria orgánica del s u e l o h a sido dividida en 2 10-25 <0.5 Hojas,Cortezas,Flores,Frutos,AbonoAnimalcinco diferentes fracciones; dos representand e t r i t u s y tres r e p r e s e n t a n m a t e r i a l e s 3 5-15 1.5 CuerposdelosMicrobiosysusMetabolitosverdaderamenteincorporadosalsuelo.(Wallace., 4 10-20 2.5 CompostMaduro1994) 5 7-9 1000 ProductosHúmicosResistentesalaOxidaciónyLa Fracción Estructural de losDetritus. Esta vivosoquehanvivido,ysusmetabolitos.Sutiempodecomprendelosfragmentosdepaja,madera,tallos, descomposiciónesvariable,peroesrazonablemente L aFracciónOrgánicaPasivadurable1000Años.ypartesrelacionadas.Puedeincluirpapel,cartón establedetalmaneraquesucarbonopermaneceenel Estaeslafracciónaltamenteestableyrecalcitrantey otros desechos carbonáceos. Su tiempo de reservorio por unpromedio de1.5años.Su relación de l a materia orgánica con tiempos dedescomposiciónescercadetresaños.Surelación Carbono:Nitrógeno es alrededor d 5 a 15. Esta e descomposición dealrededorde1000años.TieneCarbono:Nitrógenovaríaalrededorde150:1.Son fracción recibe Nitrógeno de otros reservorios y una r elaciónCarbono:Nitrógeno d e 7 : 1 a 9 : 1 yproductos altos en lignina. Se descomponen tambiéncedeNitrógenoalsuelo;davidaalsuelo. otras característicasrelativamente bien d efinidas.lentamenteconperdidadeAnhídridoCarbónico Esresistentealaoxidaciónaundespuésdequelausualmente con asimilación microbial de su Una cucharadita de suelo puedecontener cinco fracción lenta h a s i d o agotada (Paustianet al.,Nitrógeno, lo cual constituye inmovilización del billonesdebacterias,20millonesdevarioshongos,un 1992, Wagner, 1989-1990). No se descomponeNitrógeno.EsteNitrógenotambiénpuedeprovenir millón de protozoarios y aunalgunos organismos fácilmenteypuedehaberestadoahicomotalporalternativamente de la fijación biológica de mayores.Losmicrobiosdentrodeestosecosistemas miles deaños.Estafracción noestaen equilibrionitrógeno.Losproductosorgánicossobrantesse funcionandiversamenteparacrear mejorsueloypara dinámicoconlosotrostiposdemateria orgánica delsuelo.Sinembargo,puedeseradicionadao sustraida.Alguno smicrobiospuedenusarlacomo mantener enbalance a otrosorganismos fuentedeenergía.Puedeserreabastecidatantode DIFERENTESTIPOSDEMATERIA ORGANICA ENELSUELO quepodríandestruirlascosechas. lafracciónactivacomnodelafracciónlenta.Tiene una relaciónCarbono:Azufre bastante constante ! LaFracciónEstructuraldelosDetritus Losmicroorganismosvivosconstruyensus peronoCarbono:Fósforo.Estamateriaorgánicaes ! LaFracciónMetabólicade losDetritus cuerposprincipalmentetantodelamateria realmenteunaformade“cemento”queseligacon ! LaFracciónActivaVivaenelSuelo orgánica estable como de la materia las partículasdelsuelo,usualmentea traves de ! LaFracciónLentaydescomponibleen 2 a 3 A ños orgánica noestable del suelo. Aqui es puentesCalcio.Estecementomantieneunidaslas ! LaFracciónOrgánicaPasivadurable1000Años dondelabioquímicadelsuelosecomplica partículasdelsueloyleimparteestructuraalsuelo, ysevuelvemuyinteresante. tan importante para l a aireación, p enetración del
  3. 3. Dr. Calderón LABNEWS N o . 2...... pag 3agua, c o ntrol deerosión, crecimiento radicular y losalifáticossimpleshastaloscomplejosaromáticos benzoico, pirrol, benzoquinona, furano, pirina.crecimiento delosmicroorganismos favorables a y heterocíclicos. Muchos d estos compuestos se e Además se encuentran hidrocarburosaromáticoslasplantas.Lafracciónlentasinembargo,puede consideran productos intermediarios d e l polinucleares(HAP)comofenantreno,flouranteno,ser mas importante para este propósito que la pirenoentreotros.Avecessepresentanazúcaresfracciónpasiva. (sacáridos) y aminoácidos como grupos FACTORESACONSIDERARENLA accesoriosdelosAH.Comoradicalesexternosse MATERIA ORGANICA encuentran gruposacidos decarácter fenólico yESTRUCTURA FÍSICA DE LA LIGAZÓN DE carboxílico(-OH,-COOH).LosgruposAmínicos(-LAS PARTÍCULAS CON LA FRACCIÓN Grado deMadurez NH2),comoradicalesexternos,sonmuycomunes ypueden contribuir hasta con el 70 % de losPASIVACEMENTANTE. Contenidode Nutrientes radicalesexternosdelhumus.(Burbano,1990).De Presenciade ElementosTóxicosSe han postulado tres tipos de enlaceentrelas ellosresultanlaspropiedadesdeacidezdelosAH RelaciónCarbono:Nitrógeno del humus y s u c apacidad de formar unionesdiversaspartículasdesuelo(Montenegro,1991) PropiedadesFísicas fuertesconelCalcio.TipoA:Cuarzo-MateriaOrgánica-Cuarzo A pesar de haberse estudiado mucho laTipoB:Cuarzo-MateriaOrgánica-Arcilla metabolismodeplantasymicroorganismos.AlgunosTipoC:Arcilla-MateriaOrgánica-Arcilla carácterización químicadeloshumusconbaseen sepueden liberarenelsuelo como exudadosdelas elfraccionamientoobtenido enellaboratorio con raices,mientrasqueotrosresultandeladegradación base en su solubilidad e n soluciones acidas,Entendemos por cuarzo todo tipo de minerales oxidativadelamateriaorgánica.(Burbano,1990)exentosdecargasdesuperficie. alcalinasydealcoholetílico,pocosehaavanzado apartirdeeste punto.Mas porelcontrarioseha Muchos de los compuestos mencionados que avanzado porelconocimientodesutipodeacciónEste modelo propuesto por Emerson en 1959 influyenfuertementeen la estabilidadestructuraldelcitado por Montenegro (1991), tiene aspectos fisicoquímica y comportamiento polielectrolítico, suelo,sondeltipodelospolisacaridos,loscualesson permitiendo sintetizar sustancias que tieneninteresantes,algunosdeloscualessondiscutibles a s vezbiodegradables,y su acción es efímera, u idénticaactividadperodiferenteestructura.a la luz de los resultados experimentales de la siendonecesariouncontinuoreabastecimientodelosactualidad. mismosen arasdemantener unaestructuraestable. Las características de carga d e lassustancias Este reabasteciminento implica a su vez que los húmicas dependen d e l grado de disociación deLaligazónCuarzo-MateriaOrgánica,dudosamente microorganismos quelosproducentengaalimentoopodría existir debido a la carencia de cargas los grupos Carboxil, OH-Fenólicos y NH2- sustratoparapoderejercersuactuvidad metabólica Amídicos. A p H menorque 3 s e d i c e q u e laimportantes enlasuperficiedelcuarzosobrelas enformacontinuaalargoplazo.Otrosporelcontrario,quesepudieraadherirunamoléculaorgánica.En disociación de estos grupos funcionales se deestructurasmas polimerizadasy complejas, c o n suprime,ylamoléculahúmicasecomportacomonuestro labratorio no hemos podido obtener grupos fenólicos y radicales amínicos, son masligazónCuarzo-MateriaOrgánica-Cuarzo. un polímerosin carga. Noobstante,avalores de pH entre 3 y 9 tiene lugar ladisociaciónde losPorelcontrrariolaligazónArcilla-MateriaOrgánicaha merecidomayorcantidaddeestudiosytambiénen nuestro laboratorio hemos obtenido buenasligazones Arcilla-Materia Orgánica-Arcilla. Estasligazones como vimos anteriormente, dependendeltipodearcillaytambiéndelaparteinvolucradad e l a arcilla, sea cara o borde, pudiéndose darcuatro tipos desituaciones, todas con diversogradodefortalezaenelenlace: N =Cara-MO-Cara; (Amida)Borde-MO-Cara;Borde-MO-Borde; EstructurapropuestaparaelHumus(BurbanoO.,Hernán.,1990)Borde-Cara;Deestasligazones,laúltimanoesunaligazóncon estables,confiriendoestabilidadamaslargoplazo. grupos carboxilo y amida, mientrasque a pHMateria Orgánica, y cristalográficamenteno tiene mayor de 9,losgruposOH-Fenólicostambién seimportancia por cuanto no constituye ningún ElHumus seconsidera comoelestadoestacionario, disocian. Por esto, la molécula húmica semineraldefinido.Setratasolamentededebiles y cuasi final, mas importante y significativo de los comporta como un polielectrolito cargadoeventualescargaselectrostáticas. compuestosorgánicosadicionadosypresentesenlos negativamente,estoes,unpolielectrolitoaniónico, suelos.Estaconstituidopor diversospolímeroscon avaloresdepHsuperioresa3.0Los otros tipos de ligazones, tienen maracada eslabones tanto cíclicos como acíclicos y diversoimportancia en la estabilidad estructural de los gradoderamificación,conpesosmolecularesquevan Con baseenlasanterioresconsideracionessehasuelos y hasta hoy se viene estudiando la desdepocoscientosdeunidadeshastavarioscientos llegadoasintetizarsustanciasquetienenlamismanaturalezaquímica del compuestoorgánico que demiles.Enlafiguracorrespondientesepresentauna actividadhúmica desde el puntodevista d su ehaceestaligazón. propuesta deestructuradelassustanciashumicas, actividadpolielectrolitica, como es, su actividad destacándose un nucleo central d e carácter agregantesobrelaspartículasdelsuelo.A las anterioresligazones habría queañadirpor aromático-pirrólico, con Nitrógeno y Oxígenociertolanecesidaddeestudiarmasafondolafuerte heterocíclico,juntoconcadenaslateralesfácilmentelligazónexistenteentre laspartículas deAlofana- hidrolizablesque daríanorigenaacidosFúlvicosya MUESTREOYMETODOSANALITICOSMO. NitrógenoAmídico.(Burbano,1990) ParamedirlaestabilidadestructuraldelossuelosNATURALEZAQUÍMICADELALIGAZÓN Los ácidos húmicos típicos presentan una unidad se ha utilizado tradicionalmente el metodo de elemental aromática quetieneenlaperiferia uno o tamizado en húmedo, el cual es demasiadoDurante la descomposicióndelos tejidos de las varios grupos funcionales, que les confieren dispendioso y no se l l e v a a c a b o e n l a p r á c t i c aplantasymicroorganismos,seliberanalsueloun propiedadesfísico-químicas definidas a la materianúmeroconsiderabledesustanciasquevandesde orgánica. Los principales nucleos son: ácido
  4. 4. Dr. Calderón LABNEWS No. 2 ......p a g 4corrientequizásporlomismodispendiosooporel permite saber si l a arcilla tiene un comportamiento antesdeagregarlasolucióndeP .A.M.Avecesesdesconocimiento de lo que sus resultados laminar disperso o granular. El comportamiento necesario o conveniente el uso de arcillas, lasrepresentanenlaprácticaytambiénporqueenel laminar delas arcillas, le confiere al suelo enorme cualesayudanaobtenerbuenasagregacionesenpasado nos encontrabamosantelaimposibilidad plasticidadyengeneralesaltamente desfavorablea suelosquenotienenbuena“agregabilidad”,comode corregir resultados desfavorables. No lo las buenaspropiedadesfísicas delsuelo.ElYeso en lossuelosarenosos,olassuelosquetienencenizadescribiremos aquí por tratarse de un método muchos casos convierte elcomportamiento laminar volcánicarelativamentegruesa.obsoletodescritoenotraspartes. delasarcillasencomportamientogranular.EstaúltimaMETODO CUALITATIVO DE LA “BORONA” conversiónpuede ser fácilmenteobservadaen el(DR.ARTHURWALLACE) laboratorio. Serealizan loscálculosteniendoencuentaque1 mldesoluciónsobresaturadadeyesodeC.E.=Sirveparaobtenerunaideacualitativadelestado Lograr la agregación d laspartículas d sueloesel e e 4.5 mmhos es igual a 4.5 mg de yeso.Paradeestabilidadestructural del suelo. Se basa en primer paso para obtener un suelo formado por tratamientosa10cmdeprofundidad,1ton/hadecolocarunaboronadesueloaproximadamentede boronasestables. yeso representa10mgdeyeso/10grdesuelo.1 gotadesolucióndeP.A.M.de200ppmpesa0.0722cmdediámetroenunvasoconaguayobservarsu comportamiento bajo condiciones de no Adicionalmente al uso del yeso, la adición de g r y contiene 0.0144 mg de P.A.M. Las dosis a c ondicionadores q u í m i c o s puede ayudaragitacióny agitaciónmuy suave. Si el suelo es ensayadascubrentratamientoshasta10cmarcilloso, sedeberá esperar almenos una deprofundidadcon28tondeyesoporha.hora p a r a asegurar el completo ! ACONDICIONADORESFISICO-QUIMICOSentrapamientodelaboronaconagua.Siel IncrementarMateria Orgánica Con losdatosanterioressecalculalamejorsuelo e s arenoso, los resultados se M ateria Orgánica(Compost) combinaciónYeso-P.A.Mdesdeel punto deobservan inmediatamente. Sila borona se Abono Verde Abono Animal(Gallinaza,Porquinaza,Estiercol, vistatécnicoyeconómico.desbarata, es porque el suelo no tiene Etc.)estabilidadestructural;Sielaguaseensucia Los suelos que contienen arcillasde tipo ResiduosIndustriales(Vinaza,Bagazo,Etc,)es porque la arcilla tiene tendencia a SuelosOrgánicos,Capote,Turba,Etc. alofana, como los derivados de cenizasdispersarse. Con suelos d e buena volcánicas presentes en la Sabana deestabilidad estructural, la borona debe ! ACONDICIONADORESQUIMICOS Bogotá, n o presentan comportamientop e r m a n e c e r por v a r i o s d í a s sin DarAgregabilidad laminar, n o tienenplasticidadya veces nodesbaratarseysinensuciarelagua. Arcillas respondenalasadicionesdeyeso.Pierden estructura porlalabranza excesivaperolaEsta sencillaprueba permite e n primera Modificar PropiedadesFísico-Químicas pueden recuperar mediante el uso deaproximacióntenerunaideadelestadode Yeso acondicionadores químicos como losestabilidadestructuraldelsueloydelestado Cal polímerospolielectrolíticosaniónicosdealtode conservación d e las ligazones que SulfatodeAluminio peso molecular(P.A.M.)que imitan elpapelmantienenunidasentresilaspartículasdel SulfatodeHierro delhúmusfresco.suelo. S i estas ligazones s conservan e Azufreinalteradas,las partículas nodebenceder PolímerosSolublesenAgua(P.A.M.) SíliceColoidal METODODE “ELUTRIACION”.bajosupropio pesoporlaaccióndelagua; Este m é t o d o s i r v e para medirporelcontrario,silospuentescementantes Modificar Distribución dePartículas cuantitativamente la estabilidad estructuralson solublesenaguaohansidorotospor CascarilladeArroz delsuelo.excesiva labranza, o por efectos de las CascarilladeManísales,osimplemente noexisten, laborona Escoria deCarbón Sebasaensometerunamuestradesuelodese desbaratará casi completamenteporla Arena 0.5 - 1.0 kgaunacorriente ascendente deaccióndelagua. VirutadeMadera aguaconelfinde“Elutriar”esdecir,conelfin Aserrín de q u e e l agua se llevelaspartículas deEstapruebatambiénsepuederealizarcon tamañopequeño (< 0 . 5 m m ) a s í como lasBoronas Reconstruidas una vez que sehayan enormemente a agregar las partículas de un suelo partículasmayoresquesedesbaratanporladeterminado los acondicionadores específicos tratadoconyeso. accióndelagua(avelocidadsuave).para cada clase de suelo. Para este fin, seconstruyen boronas de 2 cm de diámetro, Para realizar estaprueba, setoman 50 gramos de Para llevar a caboestemétodo se toma unaamasándolas suavemente c o n la mano, suelo,sedispersan en 500 ml de agua, se divide la muestradesuelode1kgtalcomosepreparaparaadicionadasdelosrespectivosacondicionadoresy suspensiónen5frascosde100mlc/u.Seleagregaa sembrar;sedejasecarcompletamentealaire;secon la ayudade un poco deagua.Despuesse cadafrasco2,4,8,16,32y64mlrespectivamentede toman 800 gramos y s e c o l o c a n e n e l elutriadordejansecaralaireyposteriormenteseobservasu unasoluciónsobresaturadadeyesorecienpreparada lleno d e aguaparaevitarlacaidabruscadelsuelo;comportamiento alecharlasenagua.Paraqueel (C.E.=4.5mmhos).Secompletaconaguahasta160 seponeaguadurante10a15minutos,parandoatratamiento sea efectivo,lasboronasno deberán ml. y s e agita durante 5 minutos. S e observa la intervalosde5minutos;luegosedrenaelaparatoydesbaratarseporlomenos durante l a siguientes s reflectanciadelasuspensiónenfuncióndelacantidad se s a c a l a muestradesuelo,dejándola escurrirventicuatrohoras. deyesoagregada.Sihayunadisminuciónapreciable previamente. Se seca la muestra de suelo de lareflectanciaen funcióndeladosis,esporqueel totalmente a l a irecomolaprimeravez;sepesaelPRUEBA DEAGREGACION CON YESO Y yesoestáeliminando elcomportamientolaminardela totalobtenidoasícomolasfraccionesretenidasenCONACONDICIONADORESQUIMICOS. arcilla. lostamicesde1.0y0.5mm.Esnecesarioqueel suelo laprimeravezestécompletamenteseco,yaEstapruebapermiteobservarsielsueloresponde Si nose presentaunaagregaciónapreciablede las quelaestabilidad de unsueloquepermanece partículas del suelo c o n e l u s o deyeso,puedeser siempre mojado es mayorquela de u n o q u e s eonoalasadicionesdeyes oy/oacondicionadores necesario recurrir al uso de acondicionadores secaysemojaalternativamente.Elpesodesuelosquímicos.Sebasaenelhechodequelaspartículas químicos como laPoliacrilamida (P.A.M.). Para tal secoobtenido,maslasfraccionesretenidasenlosdearcillacargadasnegativamente,alsaturarsecon efecto,setomanlas suspensionesanterioresyselesCalcio,cambian e l c o m portamientolaminar y el tamices de 0.5 y 1.0 mm se expresan como agregasolución d P.A.M. d e 2 0 0 ppm gota a g o t a e porcentajedeestabilidadestructural.grado de dispersión, confiriéndolepropiedades hastaFullFloculacióndelsuelo.Secuentaelnúmerofísicasfavorablesalsuelo.Laformacomoalgunasarcillasreflejanlaluzcuandoestanensuspensión degotas.Elyesosebebeagregarydispersarsiempre Unsuelovirgenricoenmateriaorgánica,comolos suelosqueseencuentransembradosdekikuyode
  5. 5. Dr. Calderón LABNEWS No. 2...... pag 5masde10añosenlasabanadeBogotáyenlos 1.RealizarunAnálisisSuper-Completodesuelos,valles deUbaté, tienen estabilidadescercanas al APARATO UTILIZADO PARA incluyendo todos los parámetros Físicos y100%.Porelcontrario, lossuelostrabajados en REALIZAR LAELUTRIACION Químicos.cultivos de flores como clavel, rosas, etc., sinningun aporte de materia orgánica durante los 2.Realizarlaspruebas deagregaciónconYesoyúltimos8a10años,presentanestabilidadesde20 AcondicionadoresQuímicos.al30%únicamente. 3.RealizarlaspruebasdelaBoronaReconstruidaPara que un suelo no tenga problemas deestructura, es necesario quetenga estabilidades 4.RealizarlaCurvadeEstabilidad Estructuralconsuperiores al 80 %. Cuando la estabilidad es eltratamientoescogido. Columnahidrostáticainferior,lapartequesedesborona,secuelapor deaguaparamedirentre los poros y grietas de la parte estable, laPresión Columnadevidrio 5. Llevar a la práctica las recomendacionesrellenándolos completamente y produciendo el pararealizarla "Elutriación" establecidas.(Serequieremuybuenasupervisión)sellamientodelsuelo.(Erosiónhaciaadentro) de75mmDiámetro. 50cm REFERENCIASSielsuelonopresentaunaestabilidadaceptable, Wallace,A.andG.A.Wallace.1994.Water-Solubleesnecesarioentonces,procederarecomendarlas PolymershelpprotecttheEnvironmentandcorrectenmiendas que mas convengan, tales como Soil Problems. C ommunications insSoilSciencemateria orgánica, cascarilla de arroz, escorias, andPlantAnalysis.25:105-108.arcillas,caolín,bentonitas,yeso,acondicionadores Universales Rojas,A.1991.Criteriosparalainterpretación delquímicosetc. VálvulaNo.1 VálvulaNo.2 análisis mineralógico dearcillas. En:Seminario- Codo Taller “Fundamentos para la interpretación deDespuesde loanterior, se realiza una “Curva d e Entradadeagua Análisis de Suelos,PlantasyAguasparariego”.estabilidadestructural”,conelfindeestablecerlas VálvulaNo.3 Sociedad Colombiana de laCiencia del Suelo,dosisóptimasde acondicionadores y comprobar BogotáD.E.Colombia.suefectosobrelaestabilidaddelsuelo. Wallace,A.1995.TestdelaBorona.Comunicación TamizNo.18 1.0mm O.5mm personal.CURVADEESTABILIDADESTRUCTURAL TamizNo.36 MontenegroG., H. 1991. Interpretaciónde las propiedadesFísicasdelSuelo(Textura,Estructura,Consiste e n realizar los tratamientos variosaños.Elusodeuntratamientoinicialmasunos Densidad, Aireación, etc.) En: Seminario-Tallerrecomendadosasubmuestrasdesuelode1kgc/u tratamientos de mantenimiento cada tres meses, “FundamentosparalainterpretacióndeAnálisisdey luegorealizarlasmedidasdeestabilidadacada puedeconduciraobtenerestabilidades próximasal Suelos, Plantas y Aguas para riego”. Sociedadtratamiento.Losresultadosdeestasmedicionesse 100%.Deigualmanera,tratamientosinicialesfuertes ColombianadelaCiencia delSuelo,BogotáD.E.llevan a una gráfica contra las dosis de masuntratamiento permanenteamuybajasdosis(2 Colombia.acondicionadoresescogidos y sedeterminanlas ppm)puedeconduciraestabilidadescercanasal100 Burbano,O.,H.1990. InteraccionesdelaMateriadosis óptimascomoaquellas que producenuna %. OrgánicaylosElementosMenores.En:Seminario:estabilidadigualosuperioral80%. ActualidadyFuturodelosMicronutrimentosenla RECOMENDACIONES Agricultura. Sociedad Colombiana de laCienciaPararealizarlacurvadeestabilidadestucturalcon Las principales estrategias que se pueden delSuelo,Palmira.Colombia.acondicionadoresquímicoscomolaPoliacrilamida recomendar para mejorarla estructura física de un Varadachari,Ch.,Mondal,A.andK.Ghosh.1995.(P.A.M.)seprocededelasiguientemanera: sueloasicomosuEstabilidadsonlassiguientes: The influence ofcrystal edges onClay-Humus Complexation.SoilScience159:185-190Setomauna muestra de 5 a 1 0 k g d e s u e l o , t a lcomo se prepara para sembrar, se deja secarparcialmente al aire, y se divide en cinco 3submuestras de 1 dm c/u, sin compactar, lascualessecolocanso brepapelperiódicocolocadosobrerejillasdemallaparaquedrenelibrementeyparaquesesequemasrápido.Sienlaspruebasdeagregación o de laboronasehadeterminadoquese requiereyesouotrotipodeacondicionador,sele agrega la cantidad establecida a cadasubmuestra.Setratanlassubmuestrascon300mldesolucionesdeP.A.M.de,0,62.5,125,250,500ppmrespectivamente.Enalgunoscasospuedesernecesariousar concentrasciones de hasta 1000ppmotambiénpuedensernecesariosdosomastratamientos. Se deja drenar cualquier excesolibremente.Sedejansecarlasmuestrastratadastotalmentealaireportresacuatrodiasyluegoserealiza la prueba de “Elutriación” a cadasubmuestra.Losresultadossellevanaunagráficade porcentaje (%) de estabilidad Vs. dosis deacondicionador.Silaestabilidadesinferioral70%es aconsejable repetir los tratamientos hastaobtenerestabilidadessuperioresal80%Ensuelosconmalaestabilidad(30%)elusodeunsolo tratamiento puede conducir a obtenerestabilidades del 85%quepermanecen durante

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