Análisis de suelos

¿Qué es el suelo?

El suelo es la capa superficial de la corteza terrestre en la que viven numerosos organismos y crece la vegetación. Es una estructura de vital importancia para el desarrollo de la vida. El suelo sirve de soporte a las plantas y le proporciona los elementos nutritivos necesarios para subdesarrollo.

El suelo se forma por la descomposición de rocas por cambios bruscos de temperatura y la acción de la humedad, aire y seres vivos. El proceso mediante el cual los fragmentos de roca se hacen cada vez mas pequeños, se disuelven o van a formar nuevos compuestos, se conoce como meteorización.

Tipos de suelo

Los tipos de suelos se clasifican de dos maneras: una es según la función del suelo y la otra es según las características del suelo.

Tipos de suelo según su funcionalidad:

• -Suelos arenosos: son aquellos suelos que no retienen el agua, al poseer poca materia orgánica no son aptos para la agricultura.
• -Suelos calizos: en estos suelos abundan las sales calcáreas, suelen ser de color blanco y también áridos y secos, y por ende no son buenos para la agricultura.
• -Suelos humíferos (también llamados tierra negra): son aquellos que posee gran cantidad de materia orgánica en descomposición, son fantásticos para retener el agua y por lo tanto son excelentes para cultivar.
• -Suelos arcillosos: estos suelos están formados por pequeños granos finos de color amarillo y retienen el agua en charcos. Mezclados con humus pueden resultar muy efectivos para la agricultura.
• -Suelos pedregosos: formas por toda clase de rocas y piedras, al no retener el agua resultan pésimos para cultivar.
• -Suelos mixtos: una mezcla del suelo arenoso y del suelo arcilloso.

Tipos de suelo según sus características:

• -Litosoles: suelo que suele aparecer en afloramientos rocosos y a veces en escarpas, son de poco espesor y con poca vegetación.
• -Cambisoles: suelos jóvenes que acumulan arcillas.
• -Luvisoles: cuenta con un horizonte resultado de una gran acumulación de arcillas.
• -Acrisoles: tienen una acumulación de arcilla menor a los luvisoles.
• -Gleysoloes: cuentan con gran cantidad de agua en forma permanente o semipermanente.
• -Fluvisoles: suelos jóvenes que se han formado debido a la lluvia, suelen tener mucho calcio.
• -Rendzina: suelos con muchas materia orgánica ubicados sobre roca caliza.
• -Vertisoles: suelo arcilloso de color negro, se localizan en zonas de poca pendiente.

¿Qué es el análisis de Suelos? 

El análisis de suelos es una herramienta fundamental para evaluar la fertilidad del suelo, su capacidad productiva y es la base para definir la dosis de nutrientes a aplicar. Para que el dato analítico reportado por el laboratorio sea útil, es imprescindible realizar un adecuado muestreo de suelos, ya que en esta etapa es donde se define la exactitud de los resultados del análisis de suelos. En este artículo se presentan y discuten los principales beneficios del análisis de suelos y los pasos para realizar un adecuado muestreo de suelos para diagnóstico de fertilidad.

Análisis de suelo

¿Cuál es la utilidad de los análisis de suelos en el diagnóstico de fertilidad de suelos?

Los análisis de suelos, en especial los análisis químicos, constituyen la herramienta más eficiente para conocer cuál es la disponibilidad de nutrientes del suelo o propiedades edáficas variables en el tiempo y en el espacio. También son elementos complementarios interesantes y útiles de estudios de aptitud productiva del suelo, donde, además de las características variables mencionadas, interesa conocer las propiedades permanentes, que permiten definir la capacidad de uso, información central para la planificación de los cultivos y las rotaciones. A continuación de mencionan algunos de las principales contribuciones de los análisis de suelos al manejo de la fertilidad de suelos y fertilización de cultivos:

• Determinación de disponibilidad de los nutrientes en el suelo y la probabilidad de respuesta a la fertilización.
• Definición de dosis de nutriente a aplicar en modelos de fertilización.
• Estimación de dosis de enmienda para corrección de suelos (e.g. aplicación de yeso en suelos sódicos, aplicación de calcita o dolomita en suelos ácidos o acidificados).
• Monitoreo de variables de fertilidad (e.g. salinidad-sodicidad en lotes regados, mapeo de nutrientes para manejo sitio-específico, etc.).
• Caracterización y/o delimitación de ambientes para el manejo diferenciado de insumos, como complemento de la descripción y clasificación de los suelos a través de calicatas, pozos de observación y otras herramientas como las imágenes satelitales y mapas de rendimiento. 

Sembradío

¿Cómo realizar un buen análisis de suelos?

Los análisis de suelo consisten en 4 pasos:

1. La toma de la muestra
2. El análisis en laboratorio
3. Interpretación del análisis
4. La formulación de recomendaciones para el cultivo que queremos sembrar

Toma de la muestra

En análisis de suelo comienza con el muestreo. La elección de un procedimiento de muestreo es esencial, y todos los parámetros obtenidos en el análisis están condicionados por cómo y qué se muestrea.

Dependiendo del cultivo, y del objetivo del análisis existen varios procedimientos de muestreo. El análisis de suelo se debe realizar periódicamente, siendo conveniente realizar un análisis de fertilidad completo cada 4 años.

-¿Cuándo tomar la muestra?

Las muestras se toman de preferencia después de preparar el suelo pero antes de aplicar fertilizantes, idealmente unas semanas antes de sembrar, para tener el tiempo para tomar en cuenta los resultados.

-¿Dónde se toman las muestras?

En cada parcela se toman 15 a 20 submuestras de diferentes partes. Estas se mezclan muy bien para formar una sola muestra compuesta de 1 kg.  Para lograr una muestra representativa hay que evitar las orillas de los campos. Si una parcela tiene varios tipos de suelo, o diferentes cultivos previos o es muy grande, es recomendable tratarla como si fueran dos o más parcelas, es decir, tomar 15-20 muestras en cada parte y formar dos o más muestras compuestas. Para cultivos anuales como maíz o sorgo, las muestras abarcan la capa del suelo que se trabaja, generalmente unos 25-30 centímetros.

Proceso de toma de muestra para su análisis

El Análisis en el laboratorio 

La fertilidad de un suelo viene condicionada por tres factores clave:

    - Condicionantes Físicos: Nos refereimos a la estructura física del suelo.
    - Condicionantes Químicos: Nivel de Nutrientes, Relaciones entre ellos, Condiciones de Habitabilidad, etc.
    - Parámetros Biológicos: Nos referimos a la población microbioana y a su interacción. La población microbioana está relacionada con la cantidad de materia orgánica del suelo.

Entre los factores químicos, se determinan rápidamente en el laboratorio y a un coste asequible, algunos que sirven como indicador del estado del suelo. 
Estos son:
    - pH: Determina la acidez del suelo, la cual condiciona el crecimiento de los cultivos. Un rango adecuado de pH es entre pH 5, 5 - 7,5 . Fuera de estos intervalos se pueden dar problemas de asimilación 
    - La cantidad de Materia Orgánica. La materia orgánica, en definitiva, afecta a la estructura del suelo y a la disponibilidad de nutrientes. 
    - Los minerales rápidamente disponibles por la planta, tales como P, K y Mg.
Si esquematizamos los nutrientes del suelo en función de su disponibilidad para la planta podemos hacer el siguiente dibujo:

Tenemos que tener en cuenta que en el análisis de suelo sólo se obtienen las formas fácilemente disponibles y las que se encuentran en la solución del suelo. 
Además, podemos estar aplicando un nutriente y que éste pase, por difrentes circunstancias, a formas que no son rápidamente asimilables. Se pueden dar estas dos circunstancias:
- Que tras hacer una aportación de un nutriente y realizar un análisis no se detecte un incremento significativo de este nutriente en el análisis.
- Que la planta no responda a un aporte de un nutriente porque éste pasa a formas no disponibles. 
Es sabido que el rendimiento de una plantación no es directamente propocional a la cantidad que se aporta de un nutriente. 

Interpretación del análisis 

Los análisis de suelos no sólo nos van a decir la capacidad fertilizante de nuestro sustrato, también nos darán una idea de la disponibilidad que presentan los macronutrientes y micronutrientes en el mismo, factor en el que intervienen fuertemente el pH, la caliza activa, la textura o la materia orgánica, entre otros.

Para mejorar el aprovechamiento que hace la planta sobre los nutrientes del suelo, una vez conozcamos el motivo de su no disponibilidad hay que realizar una enmienda antes de la siembra o plantación. Estos son algunos emplos de la casuística que nos podemos encontrar:

• Ante un pH alto: Por encima de 8 hay muchos nutrientes que no se encontrarán disponibles, como el fósforo o la mayoría de microelementos. Por tanto, se hace indispensable una bajada de dicho pH con aportes de materia orgánica o aplicando soluciones líquidas ácidas o superácidas.
• Suelos ácidos (pH entre 4 y 6): La disponibilidad de fósforo o microelementos es buena, sin embargo nos encontraremos con deficiencias en calcio y magnesio que impedirán el correcto desarrollo de nuestro cultivo. La analítica de suelo nos dará las herramientas suficientes para calcular qué fuente de calcio y magnesio es más idónea y su cantidad a aplicar.
• Suelos salinos o con compactación por sodio: La única forma de afrontar esta dificultad es manejando datos de niveles de conductividad eléctrica, iones tóxicos (cloruros y sodio) y equilibrios químicos con iones no tóxicos (nitratos, y resto de cationes).

Ejemplo de la interpretación de un análisis de suelos

Recomendaciones

Para poder hacer una recomendación basada en los análisis se ha de utilizar un sistema para poder transformar los datos en análisis en unidades fertilizantes a aportar, cantidad de una enmienda, etc.

No suele ser responsabilidad de un laboratorio realizar recomendaciones precisas sobre la fertilización del suelo, entre otras cosas, porque influyen muchos factores que no  pueden ser tenidos en cuenta solo por el hecho de analizar una muestra que llega al laboratorio. 

Para poder realizar una recomendación (plan de abonado, enmienda, etc) el cliente ha de aportar información complementaria sobre el cultivo en la que basarse, junto con los resultados del análisis, para realizar una recomendación con un alto grado de precisión.

Bibliografía

1.- ¿Qué es el análisis de suelo?

Ing. Agr. Martín Torres Duggan. (SF). Análisis de suelos: una herramienta clave para el diagnóstico de fertilidad de suelos y la fertilización de cultivos. 3 de Octubre de 2017, de Fertilizado.com Sitio web: http://www.fertilizando.com/articulos/Analisis%20de%20Suelo%20-%20Herramienta%20Clave.asp

2.- Utilidad del análisis de suelo

Ing. Agr. Martín Torres Duggan. (SF). Análisis de suelos: una herramienta clave para el diagnóstico de fertilidad de suelos y la fertilización de cultivos. 3 de Octubre de 2017, de Fertilizado.com Sitio web: http://www.fertilizando.com/articulos/Analisis%20de%20Suelo%20-%20Herramienta%20Clave.asp

3.-Pasos para un buen análisis de suelo

Beda. (2012). Cómo hacer un análisis de suelo. 3 de Octubre del 2017, de Unisem Sitio web: https://semillastodoterreno.com/2014/12/como-hacer-un-analisis-de-suelo/?gclid=CjwKCAjwmefOBRBJEiwAf7DstMVDideMbQWL8uP1sLQUxi6NOdj1FpnI5wjrfdu_u6aj_ZUfTTZ5-BoCFxkQAvD_BwE

4.-Toma de muestras 

Sin Nombre. (2010). Toma de Muestras para Análisis de Fertilidad del Suelo. 3 de Octubre del 2017, de Blog personal Sitio web: http://andresmuestreodesuelos.blogspot.mx/2010/12/toma-de-muestras-para-analisis-de.html

5.-El análisis de laboratorio

SR Laboratorios. (2016). La Importancia de los Análisis de Suelos Agrícolas. 3 de Octubre del 2017, de CSR Laboratorios Sitio web: http://www.csrservicios.es/joomla/index.php?option=com_content&view=article&id=133&catid=36

6.- Interpretación del análisis

AGQ Labs and technological services. (SF). Análisis de suelos agrícolas. 3 de Octubre del 2017, de AGQ Labs and technological services Sitio web: http://www.agq.com.es/agronomia/analisis-suelos

7.-¿Qué es el suelo?

Sin Nombre. (2011). Definición de suelo. 3 de Octubre del 2017, de ConceptoDefinicionde Sitio web: http://conceptodefinicion.de/suelo/

8.-Tipos de suelos

ECOADMIN. (SF). Tipos de suelos. 3 de Octubre del 2017, de Ecologia hoy Sitio web: http://www.ecologiahoy.com/tipos-de-suelos

EQUIPO 5 

• Alison Estefania Vargas Argueta 
• Erick Samuel Vásquez Silva
• José Cristóbal Trujillo Flores
• Luzsarai Tamayo Valdés
• Luis Manuel Merino Silva
• Jaret Zavala Díaz 

Pruebas a la flama

  Las operaciones del laboratorio como trabajo de vidrio, ebullición y destilación de líquidos, aceleración de reacciones químicas, etc., necesitan una fuente de calor. La llama se emplea en el laboratorio como fuente de energía, se genera por combustión de un gas y se manifiesta a través de emisión luminosa y desprendimiento de calor. ¿Qué es combustión? ¿Cuáles son los reactivos y productos de la combustión? Los componentes mayoritarios del gas combustible son generalmente hidrocarburos saturados de bajo peso molecular e hidrocarburos no saturados en proporciones variables. Así por ejemplo, el gas que se suministra por tuberías a los hogares es gas metano y el de las bombonas es gas propano. La combustión se logra utilizando un mechero que permita la mezcla de dichos gases combustibles y el oxígeno del aire que actúa como comburente. La construcción de los mecheros depende de las características que debe tener la llama y ésta a su vez, está ligada a su uso en la práctica. Para estos fines se utilizan comúnmente en el laboratorio tres tipos de mecheros: Bunsen, Mecker y Tirril. 

Espectro de emisión 

   La espectrometría de emisión es una técnica espectroscópica que analiza las longitudes de onda de los fotones emitidos por los átomos o moléculas durante su transición desde un estado excitado a un estado de inferior energía. Cada elemento emite un conjunto característico de longitudes de onda discretas en función de su estructura electrónica. Mediante la observación de estas longitudes de onda puede determinarse la composición elemental de la muestra. 

   Hay muchas maneras en que los átomos pueden ser llevados a un estado excitado. El método más simple es calentar la muestra a una temperatura alta, produciéndose las excitaciones debido a las colisiones entre átomos de la muestra.

El origen de los colores 

 

     El color tiene su origen en la luz natural, que al descomponerse nos ofrece lo que conocemos como "el círculo de colores", que en otras palabras es el "arcoiris" compuesto por los colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta.Es algo así como una sensación que se produce en respuesta a la estimulación del ojo y de sus mecanismos nerviosos, por la energía luminosa de ciertas longitudes de onda.

El color es un fenómeno físico de la luz o de la visión, asociado con las diferentes longitudes de onda en la zona visible del espectro electromagnético. La percepción del color es un proceso neurofisiológico muy complejo. La luz visible está formada por vibraciones electromagnéticas cuyas longitudes de onda van de unos 350 a unos 750 nanómetros (milmillonésimas de metro).

 La luz con longitud de onda de 750 nanómetros se percibe como roja, y la luz con la longitud de onda de 350 nanómetros se percibe como violeta. Las luces de longitudes de onda intermedias se perciben como azul, verde, amarilla o anaranjada.

Todos los objetos tienen la propiedad de absorber y reflejar o emitir ciertas radiaciones electromagnéticas. La mayoría de los colores que experimentamos normalmente son mezclas de longitudes de onda y reflejan o emiten las demás; estas longitudes de onda reflejadas o emitidas son las que producen sensación de color. Los distintos colores de luz tienen en común el ser radiaciones electromagnéticas que se desplazan con la misma velocidad, aproximadamente, 300.000 kilómetros por segundo (velocidad de la luz). Se diferencian en su frecuencia y longitud de onda:

Frecuencia = Velocidad de la Luz/Longitud de onda, o lo que es lo mismo v = c / λ

Origen de los colores en la llama del mechero

    Los átomos y los iones están constituidos en su interior, por una parte central muy densa, cargada positivamente, denominada núcleo y por partículas negativas llamadas electrones, los cuales rodean al núcleo a distancias relativamente grandes. De acuerdo a la teoría cuántica, estos electrones ocupan un cierto número de niveles de energía discreta.1 Resulta evidente, por lo tanto, creer que la transición de un electrón de un nivel a otro debe venir acompañada por la emisión o absorción de una cantidad de energía discreta, cuya magnitud dependerá de la energía de cada uno de los niveles entre los cuales ocurre la transición y, consecuentemente, de la carga nuclear y del número de electrones involucrados.

  Un espectro atómico está compuesto por una o más longitudes de onda. Debido a que los elementos tienen diferente carga nuclear, diferente tamaño y diferente número de electrones, es razonable concluir que cada elemento está caracterizado por un espectro atómico, el cual es diferente al de cualquier otro elemento. El espectro a la llama de los compuestos de los metales alcalinos es un espectro atómico de emisión y se representan como líneas espectrales discretas.

Distintos colores de flama 

Pruebas a la flama 

    Los vapores de ciertos elementos imparten un color característico a la llama. Esta propiedad es usada en la identificación de varios elementos metálicos como sodio, calcio, etc.. La coloración en la llama es causada por un cambio en los niveles de energía de algunos electrones de los átomos de los elementos. Para un elemento particular la coloración de la llama es siempre la misma, independientemente de si el elemento se encuentra en estado libre o combinado con otros. 

Color de la flama dependiendo el elemento

ELEMENTO      COLOR DE LA LLAMA        INTENSIDAD 

 Ba                             Verde Claro                            Baja 

 Ca                           Rojo- Anaranjado                   Media

 Cu                          Azul verde - intenso                Media

 Cr                                  Amarillo                           Media 

 Cs                                Rojo Claro                         Media

 In                           Violeta - Rosado                      Media 

 K                                Violeta                                   Alta 

 Li                           Rojo - Intenso                            Alta 

 Na                              Amarillo                           Muy Alta 

 Pb                          Azul Gris Claro                       Escasa 

 Sr                                  Rojo                                  Media 

Pruebas a la llama en mezclas 

   En una mezcla cada elemento exhibe a la llama su propia coloración, independientemente de los demás componentes. Por lo tanto, el color a la llama para una mezcla de elementos estará compuesto por todos los colores de sus componentes. Ciertos colores sin embargo, son más intensos y más brillantes, enmascarando a aquellos de menor intensidad. El color amarillo del sodio, por ejemplo, opacará parcialmente a todos los demás. Por esto un ensayo a la llama ordinario no resulta de mucha utilidad en la identificación de las mezclas. En estos casos es recomendable usar filtros de color, o un espectroscopio. Usualmente, la interferencia del sodio, en una mezcla donde los componentes sean sales de sodio y potasio, puede ser eliminada por medio de un vidrio azul de cobalto, el cual absorbe la luz amarilla pero transmite la luz violeta del potasio. Por medio de ese filtro es posible detectar la llama violeta del potasio aún en presencia del sodio. 

Pirotecnia

La pirotecnia es un producto diseñado para generar fogonazos, humo, estruendos y otros fenómenos. El término también se emplea para nombrar a la técnica que permite crear estos productos y a la fábrica destinada a su elaboración.

El objetivo de la pirotecnia es que, al encenderse, produzca una reacción controlada de tipo explosivo que genere un resultado atractivo. La pirotecnia, que puede conocerse como fuegos artificiales, se utiliza en festivales, festejos y eventos de distintas clases. La intención es que la gente levante su vista al cielo y observe cómo se producen estallidos con luces de colores, chispazos, etc.

Detrás de estos increíbles efectos se encuentran esencialmente dos fenómenos: la incandescencia y la luminiscencia. En el primero, el responsable de la aparición del color es esencialmente la energía calorífica; el calor elevado provoca que una sustancia emita radiación en la región infrarroja del espectro, para después emitir radiación roja, naranja, amarilla y, finalmente, blanca si el calor suministrado es suficiente, es decir, que el color que se obtenga dependerá de la temperatura y, si ésta puede controlarse en el fuego artificial se podrá lograr el efecto deseado. Esta emisión luminosa no  está  constituida  por  longitudes de onda precisas,  sino  que es un  espectro continuo.  En cambio, tras el segundo fenómeno, la luminiscencia, se hallan esencialmente los espectros atómicos, es decir, el hecho de que cada elemento absorbe y emite energía (tras ser excitado) a distintas longitudes de onda. Si estas longitudes de onda están dentro de la región del visible, las llamamos “colores”. Lo que observamos en el caso de la luminiscencia, por tanto, es el espectro de emisión de una sustancia (concretamente de un metal, libre o combinado), y dicho espectro no es un continuo como en el caso de la incandescencia, sino que se trata de líneas discretas.

Tabla descriptiva de los colores según los elementos usados

Bibliografía 

1.- Pruebas a la flama: 

Sin Nombre. (SF). Ensayos a la Llama. 1 de Octubre del 2017, de Cienc UCV Sitio web: http://www.ciens.ucv.ve/eqsol/LabMovil/Recursos/ensayosalallama.pdf

2.-Espectro de emisión:

Guillermo Pérez. (SF). Espectrometría de emisión. 1 de Octubre del 2017, de Espectometria.com Sitio web: https://www.espectrometria.com/espectrometra_de_emisin

3.-Origen de los colores:

Virgilio de la Vega. (2011). El poder del color. El origen del color. 1 de Octubre del 2017, de GO!DIGITAL Sitio web: http://www.godigital.es/el-poder-del-color-la-teoria-del-color/

4.-Origen de los colores en el mechero:

Sin Nombre. (SF). Ensayos a la Llama. 1 de Octubre del 2017, de Cienc UCV Sitio web: http://www.ciens.ucv.ve/eqsol/LabMovil/Recursos/ensayosalallama.pdf

5.-Pirotecnia:

Julián Pérez Porto y Ana Gardey.. (2012). Definición de pirotecnia. 1 de Octubre del 2017, de Definicion.de Sitio web: https://definicion.de/pirotecnia/

Quimitube. (SF). Pirotecnia: La química y el color en los fuegos artificiales. 1 de Octubre del 2017, de Quimitube Sitio web: http://www.quimitube.com/pirotecnia-la-quimica-y-el-color-en-los-fuegos-artificiales

EQUIPO 3 

• Alison Estefania Vargas Argueta 
• Erick Samuel Vásquez Silva
• José Cristóbal Trujillo Flores
• Luzsarai Tamayo Valdés
• Luis Manuel Merino Silva
• Jaret Zavala Díaz