DETERMINCION DE LA TEXTURA DEL SUELO POR EL METODO DEL HIDROMETRO (BOUYOCOS)

1. INTRODUCCIN La textura se define como la relacin que existe entre los diferentes tamaos de partculas que componen un determinado suelo. Est formada por las fracciones de arena, limo y arcilla, y se calcula en trminos porcentuales. La textura se emplea en el rea de gnesis y clasificacin de suelos y es indicadora de las propiedades fsicas del suelo, como son: estructura, densidad real y aparente, porosidad, infiltracin, color del suelo, entre otras. El nexo entre la textura del suelo con las propiedades qumicas es a travs del porcentaje y tipo de arcillas que la componen, esto es importante para la fertilidad de suelos ya que est correlacionada con la capacidad de intercambio catinico total, aunque en sta ltima tambin influye el contenido de materia orgnica. Por otro lado, existen diferentes tcnicas que se emplean en el laboratorio para realizar la determinacin de textura, una de ellas es el mtodo del hidrmetro de Bouyoucos, que se basa en la velocidad de sedimentacin de las partculas empleando el principio de la Ley de Stokes. El procedimiento comprende cuatro etapas, a saber: a) se tamiza y se separan las partculas mayores de 2 mm de dimetro (gravas) de la muestra por analizar; b) se eliminan los agentes floculantes y cementantes (materia orgnica, carbonato de calcio y sulfato de calcio) de las partculas primarias; se destruye inicialmente la materia orgnica por oxidacin con agua oxigenada, y enseguida las sales clcicas presentes en la muestra de suelo, por medio de un tratamiento con cido clorhdrico diluido; c) se dispersa la suspensin del suelo con alguna de las siguientes soluciones alcalinas: metasilicato de sodio, oxalato de sodio, calgn y hexametafosfato de sodio, entre otros, d) se agita la suspensin de suelo, procurando que la distribucin de las partculas sea uniforme al tiempo inicial.

2. OBJETIVO Determinar la clase textural del suelo por el mtodo de hidrmetro (Bouyoucos).

3. MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL

3.1. TEXTURA Se define la textura del suelo como:La proporcin (en porcentaje de peso) de las partculas menores a 2 mm de dimetro (arena, arcilla y limo) existentes en los horizontes del suelo.3.2. IMPORTANCIA En el suelo el tamao de las partculas est relacionado con la porosidad, estructura y drenaje, as como con la retencin y disponibilidad de nutrimentos en funcin del contenido de material mineral (arcillas, limos y arenas) que posee. Contribuye directamente con la capacidad de intercambio catinico, adems sirve para clasificar a los suelos, como gruesos, medios o finos, lo que permite dar recomendaciones para el uso, manejo y para implementar las prcticas de mejoramiento y conservacin. La divisin arbitraria del suelo en las tres fracciones segn el tamao de las partculas minerales: arenas, limos y arcillas, y en trminos de su porcentaje, recibe el nombre de textura. La parte mineral est considerada en forma cualitativa, sin establecer ningn lmite en cuanto a la composicin qumica, los grupos de los diversos tipos de partculas se denominan separados del suelo.En edafologa las partculas de un suelo se clasifican en elementos gruesos (tamao de dimetro superior a 2 mm) y elementos finos (tamao inferior a 2 mm). Estos ltimos son los utilizados para definir la textura de un suelo. Siguiendo la terminologa establecida por la USDA (Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de Amrica), tenemos las siguientes clases de partculas inferiores a 2 mm de dimetro (): Arena muy gruesa: 2 mm > > 1 mm Arena gruesa: 1 mm > > 0.5 mm Arena media 0.5 mm > > 0.25 mm Arena fina 0.25 mm > > 0.10 mmArena muy fina 0.10 mm > > 0.05 mm Limo 0.05 mm > > 0.002 mm Arcilla < 0.002 mmNo obstante, a grandes rasgos se clasifica: Arena 2 mm > > 0,05 mm Limo 0,05 mm > > 0,002 mm Arcilla < 0.002 mmLa determinacin de la textura de cada uno de los horizontes del suelo, es un procedimiento que puede realizarse en la fase de descripcin de perfil, o bien en la fase de laboratorioPara su determinacin exacta se usan mtodos oficiales de anlisis, como es el caso del mtodo del densmetro de Bouyoucos (fase de laboratorio), aunque tambin se puede realizar de forma indirecta en campo (fase de descripcin de perfil). Este Mtodo es menos preciso, pero mediante la formacin de una pequea bola humedecida entre los dedos (con ayuda de una pequea adicin de agua si el suelo est demasiado seco) se pueden determinar las clases texturales. Del comportamiento de esa bolita puede deducirse el contenido en las diversas fracciones. De este modo, cuanto ms moldeable sea la bola, mayor proporcin de arcilla tendr. Al mismo tiempo, cuanto menos moldeable sea y mayor friccin se note entre las partculas, la proporcin de arena ser mayor. La finalidad de ambos mtodos es obtener la clase textural del horizonte, la cual se obtiene mediante los porcentajes de cada una de las clases de partculas, conocidas las cuales, se recurre al diagrama triangular de la USDA.3.3. DIAGRAMA TEXTURALEl Diagrama textural de la USDA es una herramienta para obtener las clases texturales en funcin de los porcentajes de arena, limo y arcilla.

DIAGRAMA TEXTURAL USDA

Su uso es el siguiente: El diagrama textural es un tringulo equiltero, en el que a cada lado de ste se sita cada una de las fracciones cuyo valor cero corresponde al 100 de la anterior y su 100 con el cero de la siguiente, siempre segn el movimiento de las agujas del reloj. Cada muestra de suelo viene definida por un punto del interior del tringulo. Este punto se obtiene al hacer intersectar dos valores de porcentaje de la fraccin de partculas (P. ej: Arcilla y Limo). La interseccin de dichos puntos, se obtiene al trazar una recta desde una fraccin textural a la otra fraccin en funcin de los porcentajes.

Con solo dos lneas queda definido el punto representativo, porque la tercera componente es funcin de las primeras al tener que ser 100 la suma de todas ellas. El tringulo se divide en una serie de reas que corresponden a las diversas clases texturales, que representan grupos de texturas con aptitudes o propiedades anlogas. Las clases suelen asociarse en cuatro grupos principales que corresponden a las texturas arcillosas, limosas, arenosas y francas o equilibradas; segn exista un componente dominante o una proporcin adecuada de todos ellos.Como se puede observar en el diagrama textural, varias son las clases texturales existentes, que a continuacin pasamos a describir:

ArcillosaArcilla 40 %% Limo < 40 %Arena < 45 %

Areno-arcillosaArcilla 35 %Arena 45 %

Franco-arcillosaArcilla = 27 a 40 %Arena = 20 a 45 %

Limo-arcillosaArcilla 40 %Limo 40 %

Franco-limo-arcillosaArcilla = 27 a 40 %Arena < 20 %

Franco-areno-arcillosa

Arcilla = 20 a 35 %Limo < 28 %Arena 45 %

FrancaArcilla = 7 a 27 %Limo = 28 a 50 %Arena < 52 %

Franco-limosaS Arcilla < 12 %Limo = 50 a 80 %S Arcilla = 12 a 27 %

LimosaArcilla < 12 %% Limo 80

Franco-arenosaArcilla 20 % Arcilla < 7 %Limo + (2.0 x Arcilla) > 30 % % Limo < 50 %Arena 52 % Arena = 43 a 52 %

Arenosa-francaS Limo + (1.5 x Arcilla) 15 %Arena = 85 a 90 %S Limo + (2.0 x Arcilla) 30 %

ArenosaLimo + (1.5 x Arcilla) 15 %Arena 85 %

No obstante, todas estas clases texturales se agrupan en 4 grandes grupos que poseen caractersticas similares: Las texturas arcillosas dan suelos plsticos y difciles de trabajar. Retienen gran cantidad de agua y de nutrientes debido a la microporosidad y a su elevada capacidad de intercambio catinico. Aunque retengan agua en cantidad presentan una permeabilidad baja, salvo que estn bien estructurados y formen un buen sistema de grietas. La textura arenosa es la contrapuesta a la arcillosa, pues cuando en superficie hay una textura arenosa los suelos se conocen como ligeros, dada su escasa plasticidad y facilidad de trabajo. Presenta una excelente aireacin debido a que las partculas dominantes de gran tamao facilitan la penetracin del aire. nicamente cuando se producen lluvias intensas se puede producir encharcamiento o escorrenta, momento en el que la erosin laminar es muy importante. La acumulacin de materia orgnica es mnima y el lavado de los elementos minerales es elevado. La textura limosa presenta carencia de propiedades coloidales formadoras de estructura, formando suelos que se apelmazan con facilidad impidiendo la aireacin y la circulacin del agua. Es fcil la formacin de costras superficiales que impiden la emergencia de las plntulas. Las texturas francas o equilibradas al tener un mayor equilibrio entre sus componentes, gozan de los efectos favorables de las anteriores sin sufrir sus defectos, el estado ideal sera la textura franca y a medida que nos desviamos de ella se van mostrando los inconvenientes derivados. El suelo idneo El suelo idneo debe contener minerales en un 45% -arena, limo y arcilla-, materia orgnica en un 5% -humus o restos orgnicos o vegetales-, un 25% de agua y otro 25% de aire. Adems, ha de tener una estructura quebradiza, ser rico en materia orgnica, estar suelto, con buena aireacin y debe drenar lo suficiente. Otras condiciones que debe cumplir son: tener un pH entre 5,5 y 7 y proporcionar los nutrientes necesarios -nitrgeno, fsforo, potasio, manganeso, hierro, etc.- para el crecimiento de las plantas.

4. MATERIALES Y EQUIPOS

4.1. Reactivos:REACTIVO

Hidrxido de Sodio al 4%

Oxalato de Sodio al 5%

Agua destilada

4.2. Materiales:MATERIALES

Tamiz

Muestra de suelo

Probeta Graduada de 1 000 ml.

Vaso de precipitado de 400 500 ml.

Pipeta graduada (2 y 10 ml.)

Pizeta

Agitador de vidrio

4.3. Equipos EQUIPOS

Balanza electrnica

Batidora elctrica

Hidrmetro de Bouyoucos

Termmetro

4.4. Interferencias La muestra con el agua y reactivos debe quedar completamente homognea. Las lecturas se deben de realizar en el tiempo exacto. Se debe evitar cualquier tipo de movimiento que afecte la velocidad de la precipitacin de las partculas de suelo mientras transcurren las dos horas de reposo.

5. PROCEDIMIENTO

1) Pesamos 50 g. de suelo previamente secado al aire y tamizado. Pngalo en un vaso de precipitado.

2) Agregamos al suelo agua destilada, hasta los 2/3 y mzclelos con el agitador de vidrio. 3) Agregamos con la pipeta, 2 ml de oxalato de sodio al (5%) y 2 ml de hidroxido de sodio al (4%). 4) Adicionamos con agua destilada hasta la segunda ranura del vaso. 5) Agitamos durante 3 minutos con en el agitador mecnico y en caso de que el suelo sea arcilloso, se deja 15 minutos. 6) Vaciamos el contenido del vaso de la batidora en una probeta de 1000 ml con la ayuda de la pipeta.

7) Aforamos por medio de la pizeta hasta los 1,000 ml. 8) Agitamos tapando la boca de la probeta con la palma de la mano enrgicamente durante un minuto, movindola de arriba hacia abajo, para que las partculas de la muestra de suelo queden homogneamente distribuidas en todo el volumen de la probeta. 9) Cuando la suspensin se haya mezclado totalmente, retire la varilla y con el cronmetro empiece a contar 40 segundos; mientras tanto, introduzca cuidadosamente el hidrmetro de Bouyoucos para que se estabilice y se facilite observar la densidad en la escala del hidrmetro.

10) Medimos y anotamos la temperatura (primera lectura). 11) Retiramos con cuidado el hidrmetro para repetir la operacin 1 horas despus. 12) Medimos y anotamos la temperatura (segunda lectura).

Nota: Si la temperatura resulta mayor a 20 C, por cada grado, aumente 0.2 a la lectura obtenida, y por cada grado centgrado debajo de 20 C se deber restar 0.2 a la lectura.13) Con los valores de las dos densidades, proceda a realizar los clculos como se indica a continuacin. 17) Con los porcentajes obtenidos de arena, limo y arcilla, consultamos el tringulo de texturas y determine la clase textural. 11. Reporte Elabore el informe de resultados de textura de sus muestras de suelo.

6. CLCULOS Y RESULTADOS

LECTURAS: Peso de muestra: 50 gr. Temperatura calibrada del Hidrmetro: 20C Lectura a 40Lectura del Hidrmetro a 4020 gr/l.

Temperatura de Suspensin a 4020C

Lectura a 1 hora.Lectura del Hidrmetro a 1 h.7 gr/l.

Temperatura de Suspensin a 1 h.19.2C

CLCULOS Datos:

peso de la muestra: 50 gr Temperatura calibrada del Hidrmetro: 20C = 68FLectura a 40Lectura del Hidrmetro a 40: 20 gr/ltTemperatura de Suspensin a 40: 20C = 68FLectura a 1 hora.Lectura del Hidrmetro a 1 h. 7 gr/ltTemperatura de Suspensin a 1 h. 19.2C = 66.5Fa) Clculos de diferencia de temperaturas: (68 - 68) = 0 32F (68 66.5) = 1.5Fb) Correccin por efecto de temperaturas:El factor de correccin es de 0.2gr/L, por cada F de diferencia en la temperatura de calibracin del Hidrmetro y el de la suspensin. Si la temperatura de la suspensin es mayor que la temperatura de calibracin del Hidrmetro, aadimos el factor de correccin al valor registrado en las lecturas. S i la temperatura de la suspensin es menor que la temperatura de calibracin del Hidrmetro restamos el factor de correccin al valor registrado en las lecturas.Correccin: 32 (0.2) = 6.4 gr/Lt 1.5 (0.2) = 0.3 gr/Ltc) Lecturas corregidas a 40: 20 gr/Lt + 6.4 gr/Lt = 26.4d) Lecturas corregidas a 1 hora: 7 gr/Lt + 0.3 gr/Lt = 6.7

Formulas: % de Arcilla + Limo = L1 (100) / g de suelo. % de Arcilla = L2 (100) / g de suelo. % de Limos = (% de Arcilla + Limo) - % de Arcilla. % de Arena = 100 (% de Arcilla + Limo)L1 = Primera Lectura L2 = segunda Lectura

Posteriormente se realiza el clculo del porcentaje de limos ms el porcentaje de arcillas:

% de limo + % de arcillas = (Primera Lectura Corregida / gr. de muestra) x 100

% de limo + % de arcillas = 26.4 x (100/50) = 52 %

Enseguida se calcula el porcentaje de arcillas:

% de arcillas = (Segunda Lectura Corregida / gr. de muestra) x 100

% de arcillas = 6.7 x (100/50) = 13.4 %

El porcentaje de limos se calcula de la diferencia de los dos clculos anteriores:

% de limos = [(% de limos + % Arcillas - % de Arcillas]

% de limos = 52 13.4 = 38.6%

Por ltimo se sabe que:

% de Arenas + % de limos + % Arcillas = 100

Y que por lo tanto:% Arenas = [100 - (% de limos + % Arcillas)]

% de arena = 100 52 = 48

Despus de calcular los porcentajes de los tres separados el suelo se llevan al tringulo de texturas los valores obtenidos del % de arcillas, % de limos y % de arenas para determinar la clasificacin textural de la muestra.Con la finalidad de dar recomendaciones acerca de un manejo adecuado, las doce clases texturales del tringulo de texturas se separan slo en los tres grupos siguientes:a) Textura gruesa. Comprende las texturas arenosas.b) Textura media. Comprende el limo y las texturas francas o migajosas.c) Textura fina. Comprende la arcilla y texturas arcillosas.

DIAGRAMA TEXTURAL:

Datos:% de Arcilla: 13.4%% de Limo: 38.6%% arena: 48%

TRIANGULO DE TEXTURAS

7. CONCLUSINEn esta prctica se lleg a la conclusin de que la muestra era un suelo Franco de acuerdo al triangulo de texturas que se muestra arriba, los cuales fueron los siguientes:% de Arcilla: 13.4%% de Limo: 38.6%% arena: 48%8. RECOMENDACIONES:Una de las recomendaciones esenciales es seguir las instrucciones al pie de la letra, ya que uno de los pasos es meter el hidrmetro al instante de que se deja de agitarla muestra con el embolo, ya que si no se hace de esta forma la solucin empieza a precipitarse y los resultados no son confiables. Conocer la clase textural de un suelo, resulta de gran importancia, debido a que gracias a esto, se puede tener un mejor uso del suelo, ya que en ella se podrn realizarlas actividades, llmense agrcolas o industriales, de una manera ms eficiente

9. BIBLIOGRAFA Bowles, E. Joseph. 1981. Manual de en Ingeniera Civil; Mc. Graw-Hill. Mxico, D.F. 138 pgs. Cavazos Teresita y Rodrguez Octavio; 1992; Fsica de suelos; Ed. Trillas; Mxico; 98 pp www.google.com.pe M. en C. Patricia Mireles Lezama. Edafologa y Evaluacin de Tierras, Universidad Autnoma de Mxico, 2009