Análisis agrícola de agua y suelo

Hidrología. Edafología. Materia orgánica. Textura. Fósforo. Coloración

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ANALISÍS DE AGUA Y SUELO.

Asignatura: Análisis Agrícola

Análisis de Aguas

Con el fin de clasificar un agua según su conveniencia para usos agronómicos realizamos análisis para determinar las concentraciones de varios compuestos. Los aspectos analizados, y el resultado obtenido son:

  • Ph: 7.92

  • Conductividad eléctrica: 176,5 mMhos/cm.

  • Cloruros (método de Mohr): 0,375 meq./l.

  • Alcalinidad:

  • Carbonatos: Inapreciables.

  • Bicarbonatos: 2,096.

  • Total: 2,096.

  • Sulfatos (Método de Andrews): 0,00224.

  • Calcio y Magnesio (Método complexométrico).

  • Calcio + Magnesio: 1,52 meq/l.

  • Calcio: 0,8 meq/l.

  • Magnesio: 0,72 meq/l.

  • Sodio (Fotometría de llama): 0,6 meq/l.

Antes de clasificar el agua comprobaremos que no existen errores en los análisis, para hacerlo tendremos en cuenta:

  • La suma de aniones ha de coincidir, aproximadamente, con la de cationes, ambas expresadas en meq/l. Generalmente se permite un error de un 5%

Cationes:

  • Calcio: 0,8

  • Magnesio: 0,72

  • Sodio: 0,6

  • Potasio: No hay datos.

Aniones:

  • Cloruros: 0,375

  • Sulfatos: 0,00224

  • Bicarbonatos: 2,096

  • Carbonatos: inapreciables.

Suma total de cationes = 2,12 meq/l.

Suma total de aniones = 2,10048 meq/l.

  • La segunda norma es que la suma de cationes expresada en meq/l multiplicada por un coeficiente que oscila entre 80 y 110 es similar al valor numérico de la conductividad eléctrica.

2, 12 * X = 176,5

X = 83,25

Tras la comprobación pasaremos a clasificar la calidad del agua, lo haremos según varios criterios:

  • S.A.R. (Relación de absorción de sodio): se refiere a la proporción relativa en que se encuentran sodio e iones calcio y magnesio de acción sobre el suelo. La fórmula para el S.A.R. es la siguiente

[Na+]

S.A.R. = ------------------------------- = 1,077

[ ½ ( [ Ca+ ] + [ Mg+ ])]1/2

Según este porcentaje de S.A.R. podemos afirmar que estamos ante un suelo normal y que no presenta riesgos de alcalinización.

  • Carbonato Sódico Residual ( C.S.R. ). Este índice nos habla de la acción degradante del agua en el denominado carbonato sódico residual, que se calcula mediante la siguiente fórmula.

C.S.R. = ( [ CO32- ] + [ HCO3- ] ) - ( [ Ca2+ ] + [ Mg2+ ] )

C.S.R. = 0,576 meq/l.

Al ser este índice menor de 1, 25 meq/l son aguas recomendables para riego.

  • Dureza. El grado de dureza de un agua se refiere a su contenido en calcio, las aguas muy duras son poco recomendables en suelos fuertes y compactos. Cuando se trata de rescatar suelos con excesivo contenido en Sodio, es muy aconsejable, a ser posible, el empleo de aguas duras.

El cálculo de la dureza del agua expresado en grados hidrotérmicos franceses se hace de la siguiente manera:

mgCa2+/l*2,5+mgMg2+/l*4,12

G. fr. = -------------------------------------- = 11,87 Agua dulce.

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  • Normas de I.V. Wilcox. Consideran como índices para la calidad de las aguas el porcentaje de Sodio respecto al total de cationes y la conductividad eléctrica.

Total de cationes = 2,12 meq/l.

C.E. = 176,5 mMhos/cm

[ Na+ ] = 0,6

0,6

------- * 100 = 28,3 %

2,12

Este es el porcentaje de sodio sobre cationes totales, la clasificación según Wilcox es: excelente a buena

  • Normas de H. Greene. Toman como base la concentración total del agua en sales expresadas en meq/l. con relación al porcentaje de Sodio sobre el total de cationes.

Sales: 2,12 + 2,10048 = 4,22 meq/l. El porcentaje de Sodio es de 28,3 %.

Buena calidad según Greene.

  • Normas Riverside. tienen en cuenta la conductividad eléctrica y el S.A.R., según estos dos índices, se establecen categorías o clases de aguas enunciadas según las letras C y S.

C.E. = 176,5 mM/cm

S.A.R. = 1,077

Según esto mi agua estaría clasificada como C1 - S1 lo que indica un peligro de alcalinidad y un peligro de salinidad bajos.

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos al clasificar el agua según diversos criterios, podemos afirmar que es un agua muy adecuada para usos agronomicos, que no presenta ningun riesgo para la fauna flora o el suelo. En resumen, podra utilizarse sin tomar precauciones respecto a su contenido en iones.

Análisis de suelos

Situación y descripción del perfil.

La muestra ha sido tomada en León, en la zona de la Serna, a unos 700 metros sobre el nivel del mar, el régimen de humedad es Xérico. El terreno circundante es casi llano, con una ligerísima pendiente descendente hacia el este.

La vegetación consiste en pradera y algunos arboles de pequeño tamaño y géneros diversos (prunus, ilex...). El suelo ha permanecido sin cultivar al menos 10 años.

El perfil tiene una altura de 1,10 m, y en el se diferencian claramente dos horizontes. El primero 0-90 cm. oscuro, con gran presencia de materia orgánica (raíces en los primeros 15 cm.), estructura migajosa, adherente, poros cilíndricos provocados por lombrices.

Limite neto con el siguiente horizonte, 90-110 cm. de color más claro, estructura en bloques subangulares, ligeramente adherente, friable y blando.

Tras este horizonte hay abundancia de pedregones que impiden profundizar más.

Preparación previa de la muestra.

Una vez limpiado el corte, cogemos muestras de cada horizonte en bolsas separadas, las identificamos y etiquetamos, eliminaremos los elementos gruesos no representativos.

Colocamos las muestras en gavetas numeradas, disgregamos manualmente los agregados grandes, y dejamos secar.

Una vez secas las muestras usamos un rodillo para disgregar los terrones, y hacemos pasar las muestras por un tamiz de 2mm de luz. Recogemos de nuevo en bandejas numeradas.

Resultados de los análisis realizados.

Detallo a continuación los datos obtenidos en los análisis realizados:

  • Caliza total:

Se toma una muestra de los horizontes y se deposita en unas cápsulas de porcelana, a continuación les añadimos a cada una de ellas ácido clorhídrico 10%. Se produce efervescencia en el horizonte superficial, lo que indica contenido apreciable de caliza:

  • Horizonte A: 8,47 %

  • Horizonte B: Inapreciable.

  • PH, Añadimos 50ml de agua destilada a 10 gramos de suelo, y por lectura directa en un pH-metro previamente calibrado obtenemos los valores.

  • Horizonte A: 7.11

  • Horizonte B: 7.49

  • C.E.

Es un indicativo de la concentración de sales en el suelo, añadimos 50ml. D agua destilada a un peso de 10 g. De suelo y tras agitar unos 20 minutos leemos los valores con un conductímetro calibrado.

  • Horizonte A: 144,9 mM/cm.

  • Horizonte B: 12,6 mM/cm.

  • Materia orgánica.

Este análisis nos dará información respecto a las propiedades físicas del suelo, velocidad de mineralización, es decir, actividad de microorganismos.

Tomaremos 1 o 0,5 g. de muestra dependiendo de su posible contenido en materia orgánica, que determinaremos por el color. Añadimos dicromato potásico para oxidar la materia orgánica. Después añadimos ácido sulfúrico concentrado, que hará que se produzca la oxidación total. Dejamos la muestra reposar hasta que se enfríe. Agregamos agua destilada para observar mejor el viraje.

Para mantener el pH añadimos ácido ortofosfórico concentrado, a continuación echamos cinco gotas de ortofenantrolina que utilizamos como indicador. Finalmente valoramos con sal de Mohr hasta que la muestra toma color desde verde-azulada hasta rojizo que es el punto de viraje

Tras aplicar la formula correspondiente a los resultados obtenemos:

  • Horizonte A: 3,55 %

  • Horizonte B: 2,08 %

  • Textura (U.S.D.A.):

Se define como, la proporción de elementos del suelo, clasificados por categorías en función de su tamaño, una vez destruidos los agregados. La determinación de la textura de un suelo, es decir, de sus componentes, arcilla, arena y limo, nos permite conocer diversas propiedades físicas del suelo.

Pesamos 50 g de muestra de cada horizonte, añadimos de agente dispersante y agua destilada. Se agita durante 30 minutos. Vertemos en una probeta de un litro y enrasamos con agua destilada. Agitamos la probeta durante un minuto e introducimos el densímetro, a los cuarenta segundos del cese de la agitación se anota la lectura. Al cabo de 120 minutos del cese de la agitación se vuelve a introducir el densímetro y se anota de nuevo la lectura.

Mediante las formulas correspondiente obtenemos:

  • Horizonte A: Franco-arcillo-arenosa

  • Horizonte B: Franco-arcillosa.

  • Fósforo (Olsen):

Determinaremos la cantidad de fósforo asimilable por las plantas. Pesamos 5g. del horizonte superficial en la balanza, añadimos 100 ml de solución extractante y agitamos durante 30 minutos. Filtramos la solución con ayuda de un embudo y un papel de filtro. Tomamos10 ml. de extracto les añadimos molibdato amónico con lo que formamos fosfomolibdato, se añade ácido sulfúrico para favorecer la reacción entre el extracto y el molibdato con lo que oxidamos la muestra. Enrasamos con agua destilada y agitamos la muestra. Calibramos el espectrofotómetro con disoluciones patrón de distintas concentraciones. Introducimos la muestra y directamente leemos la concentración de fósforo de la muestra:

  • Exceso (170,6 ppm).

  • Coloración:

Se toman dos muestras de cada horizonte, una seca y otra húmeda. Se determina el color con la tabla Munsell. En dicha tabla el color se define a partir de tres parámetros: matiz, brillo y croma. El color se ha de tomar en seco y en húmedo. El color tiene importancia a la hora de describir perfiles, ya que suele ir asociado a fenómenos químicos que se relacionan con fenómenos de hidratación y oxidación del hierro:

  • Horizonte A: En seco 7,5 YR 8/2. En húmedo 2,5 YR 3/0.

  • Horizonte B: En seco 7,5 YR 6/8. En húmedo 7,5 YR 4/6.

Conclusiones

El objeto de las prácticas es familiarizarse con el método operativo de los análisis generales de un suelo, identificarlo, y proponer acciones sobre el, destinadas a mejorar su fertilidad en general.

Hemos diferenciado en el perfil dos horizontes, con pH neutro y ligeramente básico respectivamente. La intención es realizar un cultivo hortícola, el pH tiene un buen valor, así como la conductividad eléctrica, y quizá la materia orgánica esté un poco alta, los iones están equilibrados, pero hay un ligero exceso de calcio.

Opino, que será conveniente no estercolar, pues si aumentara la proporción de materia orgánica nos encontraríamos con problemas de sanidad en prácticamente todos los cultivos. Dependiendo del cultivo especifico a implantar, se aconsejara un tipo especifico de abono, pero este no ha de tener tendencia alcalinizante.

Esta proporción de materia orgánica en el horizonte A es probablemente debida a las deficientes condiciones de descomposición, carencia de humedad en la estación cálida y mucho frío en la estación húmeda.

La excesiva cantidad de fósforo encontrada parece sugerir un epipedión antrópico, es decir de color oscuro debido a la materia orgánica, típico de suelos de prados de gramíneas, pero que el hombre ha modificado, lo cual parece ser el caso de este suelo, que antes de ser usado como huerta era una extensión de pradera de pasto.

Las características que observamos en campo son que, el suelo no parece muy evolucionado, parece haber sufrido un vertido de materiales durante la urbanización de la zona, operaciones que no pudieron ser realizadas hace menos de 40 años. Esto me hace pensar que esta encuadrado en el orden de los Entisoles, suborden Arents (suelos jóvenes en los que hay movimientos de tierra, vertido de materiales ó nivelaciones), el régimen de humedad es Xérico, así pues es probable que estemos ante un Xerarents.