densidad real y aparente
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Univer s idad De Cienc ia s Y Art e s De Chiapa s
Facultad de Ciencias Biológicas
EDAFOLOGÍA
Presenta:
“Determinación de la densidad aparente del suelo”
Por:Ángeles Fragoso Cristian
Hernández Abreu José Domingo
Moisés Ochoa Abdul
Morales Molina Ana Karen
SEXTO SEMESTRE
Grupo “ B ”
Catedrático:
M. C. Claudia Rovelo Trasloshelos
Tuxtla Gutiérrez, Chiapas a Marzo 18 del 2010.
La elaboración de esta práctica se desarrolló en la comunidad Juan del Grijalva,
en las cercanías de la reserva de la Biosfera “El ocote”, con una ubicación de
15445146 E, y 1885724 N, a una altitud de 594 msnm. Sin pendientes y a la vera
de un arroyo.
OBJETIVO
Determinar la densidad aparente en cada uno de los horizontes del suelo.
INTRODUCCIÓN
El suelo como todo cuerpo poroso tiene dos densidades. La densidad real
(densidad media de sus partículas sólidas) y la densidad aparente (teniendo en
cuenta el volumen de poros). La densidad aparente refleja el contenido total de
porosidad en un suelo y es importante para el manejo de los suelos (refleja la
compactación y facilidad de circulación de agua y aire). También es un dato
necesario para transformar muchos de los resultados de los análisis de los suelos
en el laboratorio (expresados en % en peso) a valores de % en volumen en el
campo. (edafología.ugr; 2010).
La densidad aparente, es una propiedad del suelo directamente relacionada con la
estructura, tiene un gran interés ya que nos indica el grado de compactación del
suelo. Se define como la masa por unidad de volumen y en éste se incluyen los
espacios porosos que presenta el suelo, a diferencia de la densidad real que sólo
tiene en cuenta la densidad de las partículas que lo componen. El valor medio se
sitúa en torno a 1.35 g/cm3 (1.1 y 1.7 mg/m³), indicando un suelo con buena
estructura y volumen de poros. Los factores que la afectan son principalmente
tres: la textura, la estructura y la presencia de materia orgánica. Suelos con
texturas arenosas tienden a tener densidades mayores que suelos mلs finos, al
mismo tiempo en suelos bien estructurados los valores son menores (Ibarra,
2005).
REPORTE DE PRÁCTICA DE LABORATORIO
“Determinación de la densidad aparente del suelo”.
MATERIALES Y MÉTODOS
Probeta graduada 10 ml.
Balanza analítica
PROCEDIMIENTO:
1) Se pesó una probeta de 10 ml vacía en una balanza analítica.
2) Agregamos suelo hasta los 10 ml y se golpeó ligeramente (aproximadamente
diez veces) sobre una franela.
3) Pesamos la probeta con el suelo (Este procedimiento lo repetimos 4 veces; una
por cada horizonte de suelo).
4) Después de anotar todos los datos obtenidos, procedimos a restar el peso de la
probeta y hacer cálculos utilizando la fórmula:
RESULTADOS
CUADRO DE RESULTADOS DE DENSIDAD APARENTE DEL SUELO
HORIZONTE Probeta
vacía
Probeta
con suelo
Volumen
(ml)
Peso real
del suelo
(g)
DENSIDAD
APARENTE
A1 36.37 g 43.29 g 8.15 ml 6.92 g 0.84 g/ml
A2 36.37 g 44.54 g 8.10 ml 8.17 g 1.00 g/ml
AB 36.37 g 45.85 g 8.05 ml 9.48 g 1.17 g/ml
B 36.37 g 44.44 g 7.85 ml 8.07 g 1.02 g/ml
Los resultados obtenidos se muestran en la tabla anterior, denotando una baja
densidad que oscila entre los 0.84 y 1.17 g/ml. Lo cual denota suelos orgánicos
ricos en humus, aproximándose a las características de los suelos francos, siendo
estos un poco más arcillosos. Además podemos definir nuestros análisis de suelo
de cómo un caso especial, perteneciendo a suelos Andosoles, cuyo valor de
densidad aparente es inferior a 0.9 g cm3 (Shoji et al., 1993).
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
El siguiente gráfico expresa la relación entre la densidad aparente de nuestros
horizontes, respecto a los pesos y volúmenes de suelo.
En cuanto al análisis de las muestras en cuestión se refiere, un factor importante
correspondió al tamizado de las muestras, puesto que al golpear levemente las
muestras dentro de la probeta, los suelos más tamizados y con mayor finura del
gránulo, el volumen disminuyó notablemente, mientras que en las muestras
tamizadas húmedas y secadas en estufa formaron unos gránulos de tamaño
considerable que no permitió que el volumen del suelo disminuyera. Por lo tanto,
en nuestras muestras analizadas, se muestran densidades relativas con un
margen de oscilación de 0.84 a 1.17 g/ml.
CONCLUSIONES
Después de los análisis de los distintos tipos de horizontes de nuestro suelo,
correspondientes a A1, A2, AB Y B, disentimos al asegurar que la densidad
aparente también es un factor determinante en lo que a estructura y propiedades
del suelo corresponde, puesto que también se relaciona con la biota presente
sobre el suelo y su interrelación entre suelo-vegetación.
Gracias a esta práctica pudimos determinar las distintas densidades aparentes de
cada uno de nuestros horizontes ayudándonos con ciencias como las
matemáticas, el cálculo y la estadística.
CUESTIONARIO:
1. ¿Qué es la densidad aparente?
La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales porosos como el
suelo, los cuales forman cuerpos heterogéneos con intersticios de aire u otra
sustancia normalmente más ligera, de forma que la densidad total del cuerpo es
menor que la densidad del material poroso si se compactase.
También se conoce como masa volumétrica seca. Se define
como el peso o masa de partículas de suelo seco por unidad de
volumen unitario del suelo extraído en condiciones de campo.
(Shoji et al ., 1993) . Está definida por:
2. ¿Por qué es importante la determinación en suelos?
La densidad aparente (ρa) del suelo es un buen indicador de ciertas importantes
características del suelo, a saber: porosidad, grado de aireación y capacidad de
infiltración (Ibarra, 2005). La ρa se utiliza principalmente para calcular la porosidad
total del suelo y por ende en estudios de relación suelo-agua, aunque también se
emplea para la interpretación de análisis de laboratorio para el campo (Forsythe y
Díaz-Romeu, 1969). Veihmeyer y Hendrickson (1948) utilizaron la ρa como índice
de la penetrabilidad del suelo por las raíces, mencionando que dependiendo del
suelo el valor crítico para diferentes cultivos varía entre 1,47 y 1,90 ρa, valores que
a su vez están en función del orden de suelo, es decir su densidad de partículas y
mineralogía.
.3. ¿Cuál es la densidad aparente de estos distintos tipos de suelo?
a) Suelos orgánicos: (Ricos en humus), de 0.8 a 0.9 g cm3.
b) Suelos arcillosos: Aproximadamente de 1.0 a 1.5 g cm3.
c) Suelos arenosos: Aproximadamente de 1.4 a 1.7 g cm3.
d) Suelos Francos: Aproximadamente de 1.0 a 1.3 g cm3.
Un caso especial son los Andosoles, cuyo valor de densidad aparente es inferior a
0.9 g cm3 (Shoji et al ., 1993).
4. ¿Cómo varia la densidad aparente en el perfil de suelos con la
profundidad y por qué?
La densidad aparente con la profundidad es mayor debido que el suelo esta mas
compactada. (Dercourt J. ; Paquet J. 1984)
5. Como mejoraría la densidad aparente de los suelos.
Según la FAO una forma de mejoramiento del suelo es la colocación de materia
orgánica ya que este ayuda a una mejor aeración del suelo y una mejor filtración
de agua. (Dercourt J. Paquet J. 1984).
Fuentes de información
• Dercourt J. Paquet J. 1984. Fundamentos de Geología. Editorial Reverté.
Paris. 423 pp.
• Edafología. UGR. 2010:
http://edafologia.ugr.es/introeda/tema04/otraspp2.htm
• Forsythe W., Díaz Romeu R. 1969. La densidad aparente del suelo y la interpretación de análisis de laboratorio para el campo. Turrialba 19(1): 128-131.
• Ibarra, Adrian. 2005. http://araucarias.blogspot.com/2005/09/densidad-
aparente.html
• Shoji, S., Nanzyo, M. and R.A. Dahlgren, 1993. Volcanic Ash Soils.
Genesis, properties and utilization. Elsevier Science Publishers. The
Netherlands, 288 p.
• Veihmeyer F. J., Hendrickson A. H.1948. Soil density and root penetration. Soil science 65:487-493.
Univer s idad De Cienc ia s Y Art e s De Chiapa s
Facultad de Ciencias Biológicas
EDAFOLOGÍA
Presenta:
“Determinación de la densidad real y porosidad del suelo”
Por:Ángeles Fragoso Cristian
Hernández Abreu José Domingo
Moisés Ochoa Abdul
Morales Molina Ana Karen
SEXTO SEMESTRE
Grupo “ B ”
Catedrático:
M. C. Claudia Rovelo Trasloshelos
Tuxtla Gutiérrez, Chiapas a Marzo 18 del 2010.
La elaboración de esta práctica se desarrolló en la comunidad Juan del Grijalva,
en las cercanías de la reserva de la Biosfera “El ocote”, con una ubicación de
15445146 E, y 1885724 N, a una altitud de 594 msnm. Sin pendientes y a la vera
de un arroyo.
OBJETIVO:
Determinar la densidad real o peso específico de cada uno de los horizontes del
suelo.
INTRODUCCIÓN:
La densidad de un sustrato se puede referir bien a la del material sólido que lo
compone y entonces se habla de densidad real, o bien a la densidad calculada
considerando el espacio total ocupado por los componentes sólidos más el
espacio poroso, y se denomina porosidad aparente.
La densidad real se refiere al peso del material sólido que compone al suelo.
Constituye la masa (peso) de una unidad de volumen de partículas sólidas del
suelo. Esta se expresa en gr. /ml, y presenta una considerable variación, aunque
la densidad de partículas en suelos es casi constante y varia de 2.60 a 2.75 gr.
/ml, excepto para suelos orgánicos. La densidad real de un suelo depende
principalmente de la composición y cantidad de minerales y de la proporción de
materia orgánica e inorgánica que contiene. La densidad de la parte mineral de un
suelo es mayor que la de la materia orgánica porque contiene cuarzo, feldespato,
mica y óxidos de fierro como la magnetita y la hematita.
REPORTE DE PRÁCTICA DE LABORATORIO
Determinación de la densidad real y porosidad del suelo
La porosidad (ή) o la porosidad volumétrica, propiedad de un medio poroso
macroscópico, se define como la relación del volumen de espacio vacío (Vv) al
volumen total (Vt) del suelo (Bear,1972).
Donde Vs es el volumen de partículas de suelo dentro del
Vt. Usualmente la porosidad, una cantidad adimensional, es
expresada en porcentaje.
Los poros en el suelo se distinguen en: macroscópicos y microscópicos. Los
primeros son de notables dimensiones, y están generalmente llenos de aire, en
efecto, el agua los atraviesa rápidamente, impulsada por la fuerza de la gravedad.
Los segundos en cambio están ocupados en gran parte por agua retenida por las
fuerzas capilares.
Los terrenos arenosos son ricos en macroporos, permitiendo un rápido pasaje del
agua, pero tienen una muy baja capacidad de retener el agua, mientras que los
suelos arcillosos son ricos en microporos, y pueden manifestar una escasa
aeración, pero tienen una elevada capacidad de retención del agua
(Constantinidis, 1970). El Espacio poroso es la porción del suelo no ocupado por
partículas sólidas. Lo cual están ocupados por aire y agua. Lo cual se determina
por el arreglo de las partículas sólidas del suelo, obteniendo la cantidad de
espacio poroso.
La porosidad representa la parte de suelo ocupada por aire y vapor de agua de
una muestra de suelo está dado por la relación del volumen total de los poros
entre el volumen total de la muestra de suelo.
MATERIALES Y MÉTODOS
Materiales
• Picnómetros
• Balanza analítica
• Embudo de cristal
• Pinzas
• Papel filtro
• Piceta
Metodología
1. Pesamos los picnómetros cuidando que el número del tapón correspondiera
al número del picnómetro, anotamos posteriormente los datos.
2. se agregó el equivalente a 5gr de suelo a cada picnómetro (uno por cada
horizonte a analizar) usando un embudo y se pesó nuevamente.
3. Agregamos una tercera parte de agua destilada con una piceta, cuidando
de no mojar el picnómetro por fuera.
4. Aplicamos un movimiento de rotación suave, para desalojar el aire.
5. Dejamos reposar por 30 minutos los picnómetros para desplazar todas las
pequeñas burbujas de aire que quedaban en nuestra muestra.
6. Llenamos cada picnómetro con agua destilada, cuidando que no quedara
lleno el capilar del tapón. Secamos con papel filtro.
7. Pesamos el picnómetro con suelo y agua (s+a).
8. Lavamos el picnómetro, lo dejamos secar en la estufa por dos horas. Lo
sacamos, lo enfriamos y se llenó con agua destilada para después pesarlo
de nuevo.
FIG. 1. Pignómetros con muestras de suelo de cada horizonte.
RESULTADOS
Respecto al análisis realizado a cada uno de nuestros horizontes estudiados,
obtuvimos la presente información condensada en los siguientes cuadros:
nota: (antes de sustituir en la formula, se restó el peso del picnómetro)
S= peso del suelo
A= peso del agua
s+a= peso del suelo y el agua mezclados
Calcular el % de espacio poroso con la fórmula:
Horizonte Núm. Del picnómetro
Peso del picnómetro
(g)
Peso del suelo+picnó
metro (g)
Peso del picnómetro+ suelo/agua
(g)
Peso del picnómetro/
agua (g)
A1 144 20.24 24.85 48.28 45.01
A2 133 21.59 26.65 49.12 45.99
AB 57 20.53 25.05 48.55 44.76
B 142 20.05 24.61 48.15 44.94
Restando el peso del picnómetro y sustituyendo valores, se condensaron los
siguientes datos:
HORIZONTE
(S)
PESO DEL SUELO
(g)
(A)
PESO DEL AGUA
(g)
(s+a)
PESO DEL SUELO +
AGUA (g)
A1 4.61 24.77 28.04
A2 5.06 24.40 27.53
AB 4.52 24.23 28.02
B 4.56 24.89 28.10
Mediante la utilización de fórmulas y cálculos matemáticos, Se obtuvieron los
siguientes resultados:
HORIZONTE DENSIDAD REAL (g/ml)
A1 3.44
A2 2.62
AB 6.19*
B 3.37
Espacio poroso; Se determinó mediante fórmulas y cálculos matemáticos relacionando la densidad real y la densidad aparente de nuestros distintos horizontes.
HORIZONTEDENSIDAD REAL
(g/ml)DENSIDAD
APARENTE (g/ml)
ESPACIO POROSO
(%)
A1 3.44 0.84 75.58
A2 2.62 1.00 61.83
AB 6.19* 1.17 81.09*
B 3.37 1.02 69.73
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
En lo que a los resultados corresponde, existe gran discrepancia y disparidad
respecto a los valores de la densidad real y porosidad de cada uno de nuestros
horizontes. En lo que respecta al horizonte AB, se observan grandes variaciones
en su densidad real y por ende a su porosidad en la cual alcanza casi 81% de la
misma.
Evidentemente estos valores tan altos los adjudicamos al lugar y posición de este
horizonte, localizándose a la vera de un afluente el cual se encuentra a su altura,
atribuyendo a este horizonte un mayor contenido en su materia orgánica debida al
arrastre de la corriente, así como mayor humedad y sustancias. Consideramos
pues que esta variación es acaecida a la posición y ubicación de l horizonte
respecto al nivel de la corriente del arroyo que lo atraviesa.
CONCLUSIONES
Mediante la realización de esta práctica fue evidente observar los diversos
factores que intervienen en la densidad real, así como su relación con la densidad
aparente para poder determinar la porosidad del suelo. Por otro lado aprendimos a
utilizar estas técnicas para determinar estos datos y comprender mucho más
sobre la naturaleza de los suelos.
CUESTIONARIO:
1. ¿Qué es la densidad real?
Es la masa seca de partículas de suelo (Ms) por unidad de
volumen de las mismas partículas (Vs), cuando en dicho volumen
no existe espacio vacío (Skopp, 2002). Está definida por la
relación:
2. Que importancia tiene la descripción y conocimiento de la densidad
real en los suelos.
El conocimiento de la densidad real junto con la densidad aparente nos permite
calcular la porosidad total del suelo. La densidad real tiene un interés relativo. Su
valor varía según la materia de que se trate y suele oscilar entre 2,5-3 para la
mayoría de los de origen mineral.
3. Cuál es la densidad real de los siguientes suelos:
a) Suelos arenosos: 2,6 g/ml
b) Suelos arcillosos: 2,4 g/ml (Web 1)
c) Suelos orgánicos: 2,4 g/ml o menor hasta 1,50 g/ml.
(Duckman y Brady, 1993);(Ansorena, 1994).
4. Cómo varía la densidad real con la profundidad del perfil. Explique.
Debido a que la materia orgánica pesa mucho menos que un volumen igual de
sólidos minerales, la cantidad de ese constituyente en un suelo afecta
marcadamente a la densidad de las partículas. Como consecuencia, los suelos
superficiales poseen generalmente una densidad de partículas más bajas que la
del subsuelo. La densidad mas alta, en estas condiciones, suele se de 2,4 o
menor (Duckman y Brady, 1993).
FUENTES DE INFORMACIÓN
• Ansorena J. 1994. Sustratos propiedades y caracterización. Ediciones
Mundi-Prensa. España. 172 pp.
• Duckman H., Brady N. 1993. Naturaleza y propiedades de los suelos.
Noriega editores. México D. F. 590 pp.
• Constantinidis, Constantino. 1970. Bonifica ed Irrigazione. Edagricole.
Bologna.
• Bear J (1972) Dynamics of fluids in porous media. Dover Publications, Inc.
New York, USA.764 p.
• Skopp JM (2002) Physical properties of primary particles. En Warrick AW
(Ed.). Soil Physics Companion. Boca Raton, Florida, USA. pp. 1-16.