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CAMBIOS DE LA RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN EN UN SUELO CON

DIFERENTES SISTEMAS DE MANEJO Y SU RELACIÓN CON ALGUNAS

PROPIEDADES FÍSICAS EN UN ANDISOL-MARINILLA LA MONTAÑITA.

Ramiro Ramírez Pisco

Clara Isabel Salazar Jiménez

RESUMEN:

Se evaluó la resistencia a la penetración en un suelo con diferentes intervenciones

(suelo virgen, 10 años de barbecho, 5 años de barbecho, 5 años de labranza, 10 años de

labranza, y 20 años de labranza), teniendo en cuenta algunas características físicas del

mismo como lo son la porosidad, la densidad aparente, el contenido de humedad y la

materia orgánica.

Para las medidas de la resistencia a la penetración, se utilizó un penetrómetro de

impacto con cono dinámico. Los resultados obtenidos muestran la alta relación entre la

humedad del suelo y la resistencia a la penetración con un R2 de 0.83; en cuanto a la

regresión lineal entre la densidad aparente y la resistencia a la penetración se muestra

que este factor físico influye más en la resistencia a la penetración presentando una

correlación (R2) de 0.95. Para analizar los datos de la resistencia a la penetración no

solo es importante conocer la porosidad total del suelo sino que también se requiere

conocer como es la distribución de los poros en el mismo.

Palabras claves: impedancia mecánica, humedad del suelo, Características físicas,

penetrómetros.

ABSTRACT

It was evaluated the resistance to the penetration in a soil with different interventions

(virgin soil, 10 years of fallow, 5 years of fallow, 5 years of plowing, 10 years of

plowing, and 20 years of plowing), having into account some physical characteristics,

too, such as porosity, the bulk density, the content of humidity and organic material.

2

It was used a penetrometer of impact witch the dynamic cone for the measurements;

results obtained show the high relation between the humidity of the soil and the

resistance to the penetration with a R2 of 0.83; in regard to the lineal regression between

the bulk density and the resistance to the penetration; it’s shown that this physical factor

have more influence on the resistance to the penetration, presenting a correlation (R2) of

0.95; to analyse the data of resistance to the penetration, not only is important to know

the total porosity of the soil, but it’s necessary, too, to know how is the distribution of

the pores in the same.

Key Words: Mechanical impedance, soil humidity, penetrameters, physical

characteristics.

INTRODUCCIÓN

Tras la germinación de la semilla, es necesario que se produzca un intenso desarrollo de

su sistema radical para que pueda iniciar la absorción de agua y nutrientes. En ocasiones

se produce la muerte de una plantación o un lento desarrollo de la misma sin causa

explicable aparente, la razón suele ser, una grave dificultad en el desarrollo radical.

La compactación del suelo ocurre cuando se aplica presión o carga a la superficie del

suelo, como resultado de pisoteo de animales y personas, la inadecuada utilización de

equipos como tractores, especialmente cuando el suelo está húmedo (Bassuk y Whitlow,

1988).

La compactación causa cambios en las propiedades físicas del suelo, aumentando la

resistencia a la penetración y la densidad aparente y reduciendo la porosidad (Patterson,

1977). La compactación además reduce la velocidad de infiltración de agua, causa

disminución en el drenaje, reduce la disponibilidad de agua y abastecimiento de aire y

oxígeno utilizado por las raíces (Patterson et al., 1980; Handreck y Black, 1994). Al

incrementarse la densidad del suelo se crea una barrera física que no permite que las

raíces penetren adecuadamente (Patterson et al., 1980). Estas pueden modificar el

crecimiento radicular y pueden experimentarse simultáneamente en la compactación del

suelo, siendo difícil diferenciar entre sus efectos (Scott-Russell, 1977).

3

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar los cambios en la resistencia a la penetración en un suelo con

diferentes sistemas de manejo y su relación con algunas propiedades físicas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar como influye algunas propiedades físicas del suelo en la impedancia

mecánica del mismo.

Conocer sobre el manejo del penetrómetro de cono dinámico

HIPOTESIS

H0: los sistemas de manejo y las propiedades físicas del suelo no influyen en la

resistencia a la penetración

Ha: los sistemas de manejo y las propiedades físicas del suelo influyen en la resistencia

a la penetración

MATERIALES Y MÉTODOS

LOCALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO

Las muestras para el experimento fueron traídas del municipio de Marinilla; ubicada en

una altura de 2130m.s.n.m. La temperatura media anual es de 17ºC, con pocas

variaciones mensuales. La precipitación promedio anual es de 1800 a 2000mm, con

variaciones en el año, teniendo periodos más húmedos en los meses Mayo y septiembre.

La humedad relativa promedio es de 80% y las zonas de vida encontradas son bosque

4

húmedo Montano Bajo (bh-MB) y bosque muy húmedo Montano Bajo (bmh-MB)

(Duque et al, 1998).

MÉTODOS

En campo se escogieron 6 situaciones de uso del suelo (suelo virgen, suelo con 10 años

de barbecho, suelo con 5 años de barbecho, suelo con 5 años de labranza, suelo con 10

años de labranza, y suelo con 20 años de labranza); a los cuales se les muestreo

mediante los cilindros de PVC (5cm de diámetro* 5cm de largo), introduciéndolos en el

suelo con la ayuda del martillo y sacándolos luego con la ayuda de la pala; cada cilindro

fue envuelto en papel cristaflesh con el fin de evitar la perdida de humedad.

Las muestras se llevaron al laboratorio para medir la resistencia a la penetración

mediante un equipo de impacto diseñado en el laboratorio de conservación de suelos el

cual se muestra en la figura 1.

Pesa de 500g

Soporte 2

50 cm

Soporte 1

10 cm

1cm de diámetro

30º en la punta

Figura 1. Equipo para medir la resistencia a la penetración.

El equipo consiste en una varilla la cual presenta dos limites (uno superior y otro

inferior) para que la pesa caiga en esta distancia que es de 50cm, la varilla en la parte

inferior posee un fino cono con un diámetro de 1cm el cual a medida que se le aplique

fuerza con la pesa que cae libremente, se ira penetrando en el suelo del cilindro (debe el

cono pasar una altura de 5cm que es la correspondiente a la altura del cilindro).

5

Para saber cuanta fuerza se tuvo que realizar para traspasar los 5cm del cilindro se contó

el número de caídas de la pesa requeridas para tal objetivo. Antes de tomar estas

mediciones se pesaba el suelo, para después hallar el porcentaje de humedad. Al final se

pesaron los cilindros para saber en cada momento cuanto era el peso exacto del suelo.

La resistencia a la penetración fue hallada como una presión y se define como la fuerza

dividida por el área:

P = F/ A

Donde: P es la presión que se ejerce, A es el área y F es la fuerza y se determino de la

siguiente manera (Ramírez, 2005):

F = (M+m) g [(M+m)2 H + M2h]

hM2

Donde M es la masa de la pesa que fluye entre los dos limites, m es la masa de la varilla

y el cono, h es la profundidad que penetra el cono (para este caso la profundidad del

cilindro), H es la altura que recorre la masa M.

Una vez obtenida la fuerza se halla el área que corresponde a la del cono:

A = ¼ πD2

Donde D es el diámetro del cono. Los resultados finales están dados en Mpa.

DISEÑO ESTADÍSTICO

El diseño estadístico correspondió a completamente al azar con seis tratamientos (T1:

suelo virgen, T2: suelo con 10 años de barbecho, T3: suelo con 5 años de barbecho, T4:

Suelo con 5 años de labranza, T5: suelo con 10 años de labranza, y T6: suelo con 20

años de labranza) y cuatro repeticiones, se elaboro regresiones lineales donde la

variable dependiente es la resistencia a la penetración y las independientes son el

porcentaje de materia orgánica, la densidad aparente, la porosidad total y la humedad.

6

REVISIÓN DE LITERATURA

PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO (PEDICO).

El equipo de cono dinámico (figura 2) se ha usado en las últimas dos décadas para la

determinación de la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos, correlacionando el

número de golpes necesarios para penetrar una punta cónica en el suelo en una longitud

determinada, similar a una prueba de penetración estándar convencional (Gonzáles et al,

2004).

Dado el avance tecnológico en censores y dispositivos de automatización, actualmente

se cuenta con equipos manuales instrumentados que registran, de manera automática y

en tiempo real, la señal de resistencia de punta contra la profundidad de exploración

(Gonzáles et al, 2004; Zhou, 1997)

Figura 2. Penetrómetro dinámico de cono.

SUELOS DE MARINILLA (ORIENTE ANTIOQUEÑO)

Litológicamente, la región oriental del departamento de Antioquia, está configurada en

su mayor parte por las rocas cretáceas del batolito antioqueño; sobre todo en la zona de

los altiplanos; este batolito esta rodeado por rocas metamórficas y volcano-

7

sedimentarias del paleozoico y en las partes bajas de las vertientes hacia el río Cauca,

son más comunes las rocas sedimentarias y volcano- sedimentarias cretáceas y terciarias

(IGAC, 1992).

Entre los tipos de rocas más frecuentes están, según cita Chavarriaga (1992) estan las

anfibolitas como los principales tipos de rocas metamórficas; areniscas, arcillolitas,

conglomerados y chert, como las principales sedimentarias y, como las ígneas más

abundantes, las granodioritas, granitos, gabros y cuarzodioritas.

Se presentan además depósitos sedimentarios no consolidados, cuaternarios,

representados por aluviones, coluvios y depósitos de ladera heterométricos y

heterogéneos en su composición (IGAC, 1982).

El espesor de los mantos de ceniza presenta 1m decrecimiento hacia el norte, asociado

con la distancia a la fuente principal de piroclastos que los ha alimentado, cual es el

macizo volcánico Ruiz -Tolima (Hermelín, 1983; Florez, 1987).

Debido a las condiciones climáticas, litológicas y topográficas imperantes en la zona del

estudio, se han desarrollado suelos que predominantemente, son ácidos a ligeramente

ácidos, por los usos inadecuados son poco profundos, con poca saturación de bases y de

media a baja y muy baja fertilidad natural (IGAC, 1979, 1982; Jaramillo, 1989;

Chavarriaga, 1992).

Uso de la tierra

De la información correspondiente, suministrada por IGAC (1992), se concluye que en

la región predominan las explotaciones ganaderas, con pastos mejorados muchas de

ellas y los cultivos como papa, maíz, fríjol y hortalizas; en el oriente cercano han tenido

gran desarrollo, en los últimos tiempos, los cultivos de flores altamente tecnificados,

bajo invernadero, así como el uso recreacional, urbanístico y forestal de la tierra; en

toda la región los bosques naturales prácticamente han desaparecido del paisaje.

8

GENERALIDADES DE COMPACTACIÓN

La compactación puede producirse en suelos naturales sometidos a una carga de

herbívoros superior a la admitida por el suelo, lo que en la mayor parte de los casos está

causado por la modificación de la fauna preexistente con una disminución importante de

los depredadores naturales de los herbívoros, generalmente introducidos por el hombre

(Casanova, 1991).

La compactación del suelo corresponde a la pérdida de volumen que experimenta una

determinada masa de suelo, debido a fuerzas externas que actúan sobre él. Estas fuerzas

externas, en la actividad agrícola, tienen su origen principalmente en: Implementos de

labranza del suelo, cargas producidas por los neumáticos de tractores e implementos de

arrastre, pisoteo de animales (Casanova, 1991).

En condiciones naturales (sin intervención antrópica) se pueden encontrar en el suelo,

horizontes con diferentes grados de compactación, lo que se explica por las condiciones

que dominaron durante la formación y la evolución del suelo. Sin embargo, es bajo

condiciones de intensivo uso agrícola que este fenómeno se acelera y llega a producir

serios problemas en el desarrollo de las plantas cultivadas (Casanova, 1991).

EFECTOS DE LA COMPACTACIÓN DEL SUELO

El aumento de la resistencia mecánica del suelo va a restringir el crecimiento de las

raíces a espacios de menor resistencia, tales como los que se ubican entre las estructuras

(terrones), en cavidades formadas por la fauna del suelo (lombrices) y en espacios que

se producen por la descomposición de restos orgánicos gruesos (raíces muertas). Esta

situación va a producir un patrón de crecimiento característico de raíces aplanadas,

ubicadas en fisuras del suelo, con una escasa exploración del volumen total del suelo

(Gavande, 1973).

9

La forma más fácil de medir el grado de compactación del suelo es la determinación del

valor de la densidad aparente, si bien este parámetro presenta unos valores críticos

diferentes según la textura del suelo en su capa compactada. A medida que la textura se

hace más gruesa la densidad aparente presenta un valor crítico más alto. Este hecho es

lógico porque la macroporosidad, que es la más afectada por el fenómeno de

compactación, se ve menos influida por la disminución general de porosidad a medida

que la textura se hace más arenosa y el dominio de los poros gruesos es más amplio

(Jaramillo, 2002).

Adicionalmente, se ha demostrado que la compactación del suelo es dañina, cuando

ocurre en los primeros 50cm de la superficie del suelo, donde ocurre el mayor

crecimiento radical de las plantas (Foster y Blaine, 1978). Cuando el suelo es

compactado, se reduce o se destruye el sistema de macroporos presente en el suelo. Los

macroporos son importantes para el movimiento del agua y el aire en el suelo y sin ellos

se presentan condiciones anaeróbicas en la etapa de crecimiento. Al ocurrir condiciones

anaeróbicas en el suelo, se reduce el oxígeno disponible, trae como consecuencia

reducción en la desnitrificación, pérdida de nutrimentos en las raíces y cambios en el

metabolismo de las plantas.

Otros estudios en suelos compactados demuestran que las raíces que encuentran mayor

resistencia mecánica tienden a crecer menos y a ser más finas y con más ramificaciones

laterales que en suelos no compactados (Materechera et al., 1991).

Cuando las raíces se encuentran en un suelo demasiado denso, no pueden penetrar y

cambian la dirección de crecimiento o detienen su crecimiento. Esto ocurre

frecuentemente en ambientes descritos anteriormente, donde las raíces de plantas

sembradas sujetas a suelos compactados, tienden a crecer solamente en los primeros 10-

20 cm de profundidad esto aumenta el área superficial del sistema radical por volumen

de suelo a diferentes profundidades (Liu y Waldron, 1988) y aumenta la susceptibilidad

a estrés de sequía, especialmente en verano (Grimes et al., 1972; Bassuk y Whitlow,

1985; Grabosky y Bassuk, 1995).

10

También la disponibilidad de nutrientes y de agua tiende a ser poca o ninguna. Niveles

extremos de compactación pueden romper raíces finas de 1-2 mm de diámetro. Los

síntomas típicos de las plantas afectados por la compactación del suelo fluctúan desde la

reducción del crecimiento y desarrollo de las plantas (Foster y Blane, 1978), caída

masiva de las hojas, perdida de las propiedades físicas y eventualmente la muerte.

El contenido de agua es un factor muy asociado al grado de compactación de los suelos.

Los suelos en estado natural presentan más o menos resistencia de acuerdo a la mayor o

menor presencia de humedad, fenómeno que se agudiza en los Vertisoles donde, por su

composición montmorrillonítica, ocurren procesos tales de dilatación - contracción que

provocan agrietamientos en la capa superficial durante los períodos prolongados de

sequía (García et al, 1999).

AIREACIÓN DEL SUELO

Desde el punto de vista edafológico, la aireación del suelo se considera con relación al

crecimiento de las plantas. En consecuencia, un suelo bien aireado es aquel en el cual

los gases están disponibles para el crecimiento de los organismos aeróbicos

(particularmente las plantas cultivadas) en cantidades suficientes y en la proporción

adecuada para asegurar tasas óptimas en los procesos metabólicos esenciales de estos

(González & Castro, 1990).

De acuerdo con Guédez et al (1995); La aireación deficiente que resulta de un pobre

drenaje y del anegamiento o de la compactación mecánica del suelo, puede inhibir

grandemente el crecimiento del cultivo.

La mayor parte de los cultivos sólo pueden desarrollarse en forma vigorosa si la

concentración de CO2 alrededor de sus raíces no es demasiada alta y la de O2 demasiado

baja. Por ello, las velocidades de transferencia de CO2 desde la zona de la raíz a la

atmósfera y de O2 desde la atmósfera a la zona radicular son propiedades del suelo de

fundamental importancia para el cultivo, y en suelos húmedos, la velocidad de

penetración de O2 limita probablemente con más frecuencia al desarrollo de la raíz que

la velocidad de eliminación de CO2: el aporte O2 en los suelos húmedos es tan

importante como el aporte de agua en los secos (Guédez et al, 1995).

11

Hillel (1982) expresa que las principales vías por las que se mueve el CO2 y el O2 del

suelo son los poros que contiene la masa edáfica, los cuales forman un sistema continuo

en todo el espesor de un terreno bien estructurado. Una buena aireación sólo puede

darse en suelos bien estructurados, los cuales tienen una adecuada proporción de su

volumen ocupado por tales poros, habiendo demostrado varios investigadores que esa

proporción deberá alcanzar por lo menos un 10%.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN.

Características físicas del suelo:

La tabla 2, evidencia el aumento de la resistencia a la penetración a medida que

aumenta la labranza del suelo; haciendo que el uso inadecuado del tractor acabe con esta

característica física. Mientras que el suelo con 10 años de barbecho (T2) presenta menor

impedancia mecánica con respecto al suelo virgen (T1), esto se debe a que el suelo con

10 años de barbecho presenta mayor distribución de macroporos y por lo tanto las

partículas del suelo van a estar más separadas y la atracción electrostática va a ser

menor.

Al analizar el contenido de materia orgánica se puede ver como a medida que aumenta

la labranza esta característica disminuye; presentando además mayor contenido de

materia orgánica el suelo con 5 años de barbecho (T3), lo cual indica que esta cobertura

vegetal trae un gran aporte de materia orgánica en un lapso de tiempo y esta luego es

mineralizada por los organismos del suelo.

La porosidad total del suelo varia muy poco de un suelo a otro es por ello que se debe

analizar como es la distribución de poros en el mismo, ya que así se puede tener una

concepción de cómo va a ser la impedancia mecánica.

En cuanto a la humedad del suelo se puede observar como a medida que el suelo

presenta menor impedancia mecánica, este tiene mayor contenido de humedad, lo cual

indica que el suelo tiene más porosidad y por lo tanto la distribución de macroporos va a

ser mayor.

12

Tabla 1. Propiedades físicas del suelo de Marinilla que influyen en la resistencia a

la penetración.

Resistencia a la penetración de cada tratamiento

La tabla 2 indica que la resistencia a la penetración en el suelo virgen (T1) y con 10

años de barbecho (T2); y la resistencia a la penetración de los suelos con 20 años de

labranza (T6) son estadísticamente diferentes presentando mayor valor los suelos con 20

años de labranza.

Tabla 2. Diferencias entre las medias de los tratamientos.

T grupo Promedio res. pen tratamiento B 2.22 1 B 2.07 2

AB 2.87 3 AB 2.25 4 AB 2.77 5 A 4.2 6

En los suelos con 5 años de barbecho (T3), 5 años de labranza (T4) y 10 años de

labranza (T5); no se presentaron diferencias estadísticamente significativas entre ellos,

ni presentaron diferencias significativas con los tratamientos de suelo virgen (T1), 10

años de barbecho (T2) y 20 años de labranza (T6). Lo que estos resultados muestran es

que el suelo después de pasar mínimamente por 5 años de labranza, requiere de más de

cinco años para recuperar un poco la estructura perdida, pero es importante señalar que

Tratamiento M,O, % D.aparente poros. Total

macrporos microporos humedad res. Penet.

T1 37.3 0.28 86.29 32.55 43.81 164.84 2.22T2 12.1 0.28 87.30 41.54 33.42 171.86 2.07T3 19.1 0.55 75.83 32.64 40.26 83.21 2.87T4 16.7 0.42 80.93 24.70 56.19 130.73 2.25T5 6.5 0.65 72.35 23.06 40.35 84.56 2.77T6 2.2 1.05 62.04 7.01 51.97 39.44 4.2

13

es muy difícil que el suelo forme una estructura similar a como era antes de fuese

intervenido (Figura 3).

B B

ABAB

AB

A

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

1 2 3 4 5 6tratamientos

resi

sten

cia

a la

pe

netr

ació

n (M

pa)

Figura 3. Diferencia entre las medias de los tratamientos.

Materia orgánica:

Aunque la materia orgánica presento una baja correlación con la resistencia a la

penetración (0.35), esta es una de las características mas importantes del suelo, siendo

esta utilizada en muchos casos como un buen acondicionador de propiedades físicas del

suelo, es por ello que al relacionarlas con la resistencia a la penetración se observa que a

medida que aumenta el contenido de materia orgánica disminuye la resistencia a la

penetración, esto se puede deber a que la materia orgánica ayuda a que se aumente la

porosidad del suelo (Figura 4).

14

y = -0.038x + 3.325R2 = 0.353

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

0 5 10 15 20 25 30 35 40

materia orgánica (%)

resi

sten

cia

a la

pe

netr

ació

n (M

pa)

Figura 4.Regresión lineal entre el contenido de materia orgánica y la resistencia a

la penetración.

Densidad aparente

En cuanto a la densidad aparente la cual presento una estrecha correlación con la

impedancia mecánica (R2 = 0.95), se puede decir que es debido a que este factor asocia

dos características importantes: la porosidad y la compactación del suelo. Entre estas

dos características físicas se puede ver que a medida que aumenta la densidad aparente

aumenta la resistencia a la penetración, y al aumentar la densidad aparente significa que

esta aumentando la masa del suelo, se esta presentando una perdida de la porosidad del

suelo (Figura 5).

y = 2.6422x + 1.3089R2 = 0.9507

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0.00 0.30 0.60 0.90 1.20

densidad aparente (g cm-3)

resi

sten

cia

a la

pe

netr

ació

n (M

pa)

Figura Nº 5. Regresión lineal entre la densidad aparente y la resistencia a la

penetración.

15

El valor más alto de resistencia a la penetración lo obtuvo el correspondiente al suelo

con 20 años de labranza (T6), lo cual indica que la labranza afecta a las propiedades

físicas del suelo, haciendo que la resistencia a la penetración sea mayor y actué con la

densidad aparente como un indicador de compactación cuando se presenta mayor

labranza. Los estudios realizados por Jiménez et al (1992), coinciden en los realizados

en el presente estudio, donde a mayor labranza se da mayor perdida de características

físicas del suelo.

Porosidad del suelo

La porosidad del suelo esta íntimamente relacionado con la resistencia a la penetración,

lo cual fue corroborado mediante la regresión lineal, presentando un coeficiente de

correlación de 0.91. Esta característica física del suelo mostró también como a medida

que aumenta la resistencia a la penetración y la densidad aparente, el porcentaje de

poros disminuye (Figura 6).

y = -0.0789x + 8.8405R2 = 0.9076

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00

porosidad total (%)

resi

sten

cia

a la

pe

netr

ació

n (M

pa)

Figura 6. Regresión lineal entre la porosidad total del suelo y la resistencia a la

penetración.

La distribución del tamaño de los poros en el suelo determina cuales son los que más se

están perdiendo a medida que aumenta la resistencia a la penetración. Se observo como

a medida que aumenta la resistencia a la penetración disminuye el porcentaje de

macroporos en el suelo; lo cual puede indicar que en el tratamiento 6 que presenta

mayor resistencia a la penetración (4.2), se puede estar presentando una compactación

16

del suelo debido al mal manejo de las herramientas agrícolas (tractor), siendo este valor

demasiado alto lo cual puede provocar bajo desarrollo de las plantas que se establezcan

en este suelo (Figura 7).

Con respecto al contenido de microporos en el suelo, estos tienen mayor porcentaje en

los suelos que presentan mayor resistencia a la penetración, debido a que en estos

suelos, el porcentaje de macroporos disminuyo, lo cual hace que estos tengan mayor

proporción (Figura Nº 7).

B B AB AB AB A

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

1 2 3 4 5 6

tratamientos

resi

sten

cia

a la

pen

etra

ción

(M

pa)

macrporos

microporosres. Penet.

Figura Nº 7. Porcentaje de Macroporos y Microporos con relación a la resistencia

a la penetración.

Porcentaje de humedad (Gravimetrica)

El contenido de humedad del suelo es el factor mas importante para analizar la

impedancia mecánica, debido a que el suelo presenta entre las partículas espacios

porosos, los cuales mientras el agua no esta presente estas son atraídas

electrostáticamente, a baja humedad las partículas están fuertemente unidas y crean más

resistencia a la penetración; pero a medida que el suelo va adquiriendo en los poros mas

17

humedad esta fuerza electrostática se va perdiendo y por ello la resistencia a la

penetración es baja (figura 8).

y = -0.0138x + 4.2812R2 = 0.8311

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

% humedad (gravimetrica)

resi

sten

cia

a la

pe

netr

ació

n (M

pa)

Figura Nº 8. Regresión lineal entre el porcentaje de humedad y la resistencia a la

penetración.

La humedad es una de las características físicas del suelo que ha tenido más estudio en

cuanto a la relación con la resistencia a la penetración del suelo, algunos autores como

García et al (1999) presentaron en su investigación relaciones similares a las del

presente trabajo, donde la humedad presento una correlación de 0.81.

CONCLUSIÓNES

El suelo con mayor valor de resistencia a la penetración fue el correspondiente a

20 años de labranza (4.2Mpa), lo cual indica que el mal manejo que se tiene con

el tractor esta acabando con las propiedades físicas del suelo.

Aunque todos los tratamientos presentaron valores de resistencia a la

penetración mayor al que las plantas soportan (2Mpa), se puede decir, que el

suelo que conserva más las propiedades físicas, en comparación con los otros

suelos, de acuerdo con el dato de resistencia a la penetración es el suelo con 10

años de barbecho.

18

La resistencia a la penetración y la humedad del suelo están fuertemente

relacionadas, a medida que la humedad del suelo aumenta disminuye la

resistencia a la penetración.

La materia orgánica del suelo tiene una relación negativa con la resistencia a la

penetración, es decir cuando la materia orgánica aumenta disminuye la

resistencia a la penetración, pero no tienen estas dos características una fuerte

relación.

Antes de realizar un ensayo de penetración ya sea tanto para suelos agrícolas

como para suelos que van a ser empleados para la construcción se debe tener en

cuanta el penetrómetro a utilizar siendo más exacto el penetrómetro de cubo

dinámico.

La resistencia a la penetración efectivamente se debe analizar con otras

características físicas del suelo como son el contenido de materia orgánica, el

porcentaje total de poros, la distribución de poros (principalmente macro y

microporos), la densidad aparente, y especialmente la humedad del suelo; ya que

analizar este parámetro sin tener en cuenta otros factores físicos no tendría tanta

validez, pues no se podría comparar a que se debe los cambios en la resistencia a

la penetración que muestre el suelo.

RECOMENDACIONES

Para estudios futuros se recomienda realizar estudios sobre calibración del

penetrómetro de impacto usado en esta investigación, pues aunque el error es

pequeño, como todo equipo de campo y laboratorio requiere cumplir este

requisito.

Es recomendable hacer correlaciones sobre la influencia que tiene la textura y el

tipo de mineral de arcilla en la resistencia a la penetración ya que aunque solo lo

19

mencionan teóricamente algunos autores como Baever et al (1973) estas

características son determinantes para analizar dicho parámetro.

BIBLIOGRAFIA.

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