Densidad Aparente Suelo o Sustrato y su Relación con los Programas de Fertilización y Riego

 

Autor: Ing. Fernando Hernández

La densidad aparente es una relación que mide el peso del suelo o sustrato por unidad de volumen. Este indicador tiene gran utilidad para determinar el peso total de un suelo al momento de calcular los niveles nutricionales del mismo partiendo de los análisis de laboratorio, así como también es una expresión del grado de  compactación de un suelo o sustrato y permite estimar el grado de aireación y retención de agua del mismo, aspectos de gran utilidad al momento de gerenciar el riego de los cultivos. Este documento busca discernir sobre la densidad aparente del suelo, como medirla y como modificar el suelo para que muestre las mejores condiciones para el desarrollo de los cultivos.

 

Medir la densidad aparente del suelo o sustrato.

La forma de medir la densidad del suelo a nivel de campo es extraer un volumen de suelo de forma cubica o cilíndrica, cubrir el hueco realizado con un plástico y medir con precisión el volumen de agua que se requiere para volver a llenar el hueco realizado. Posteriormente el suelo extraído se seca al sol o en una estufa y se pesa.

La relación que surge al dividir el peso entre  el volumen del suelo nos da la densidad aparente del suelo.

A continuación mostramos una serie de fotografías explicando el proceso:

1- Se limpia de restos vegetales la superficie donde se hará la evaluación de la densidad aparente.

se limpia el lugar donde se mide densidad aparente

2-Se delimita el area donde se hará el hueco

se delimita el area donde se hara el hueco para medir la densidad aparente

3-Se abre el hueco y la tierra se deposita en un tobo

Se abre un hueco y la tierra se deposita en un tobo para medir la densidad aparente

4- Se selecciona una bolsa plástica  que no tenga huecos

Se elige una bolsa plastica que no tenga huecos para medir la densidad aparente

5- Se coloca la bolsa en el hueco

Se coloca la bolsa en el hueco para medir la densidad aparente

6- Se mide con precisión el agua que hay que adicionar para  llenar el hueco con agua

 Se mide con precisión el volumen  de agua necesario para rellenar el hueco y medir la densidad aparente

8- Se deja secar la tierra y se pesa cuando esté totalmente seca, los científicos la colocan en una estufa para estar completamente seguros que está seca, nosotros los agricultores podemos colocarla al sol varios días o esperar lo suficiente para que esté bien seca.

El suelo seco se pesa para dividirlo por el volumen de agua y obtener la densidad aparente del suelo

9- La densidad aparente es el resultado de dividir el peso del suelo seco entre el volumen de agua que se le agregó al hueco para rellenarlo. 

10- Se realiza la siguiente cuenta: En el ejemplo que hemos explicado el hueco necesitó 4,4 litros de agua y el peso del suelo secado al sol por dos semanas fue como se muestra en la foto 6,5 kilogramos una vez descontado el peso del tobo vacío que es un kilogramo, por lo tanto 6,5 Kg/4,4 Lts=1,53 Kg/Lt = 1,53 gr/cc= 1,53 Ton/M3. 

Densidad aparente del suelo o sustrato y los análisis de laboratorio:

Cuando se realiza un análisis de laboratorio se toma una muestra de un kilogramo de suelo que sea representativa del lugar a muestrear, se aplican todos los procedimientos de laboratorio y los resultados están expresados en concentración de nutrientes en relación peso-peso, por ejemplo se indica la cantidad de nitrógeno porcentual que es la cantidad de nitrógeno en kilogramos por 100 kilogramos de suelo.

También puede ser expresada en el caso del calcio  en meq/100gr de suelo, lo que significa cuantos miliequivalentes de calcio hay en 100 gramos de suelo, un miliequivalente es la cantidad de calcio en gramos dividido entre un número que se conoce como peso equivalente. No queremos hacer de esta explicación una clase de química y lo que nos interesa es resaltar que los meq/100 gramos de suelo es una relación entre el contenido de calcio y el peso total del suelo.

Finalmente queremos mencionar los ppm de hierro que puede ser los gramos de hierro que hay en una tonelada de suelo, es decir la cantidad de hierro está relacionada con el peso del suelo.

Como se pudo demostrar todos los resultados de los análisis de laboratorio  están relacionados con el peso del suelo y como tal son poco útiles para calcular la fertilidad del suelo, lo que más nos interesa es conocer cuántos kilogramos del nutriente por hectárea hay en cada caso en particular.

Para hacer esta conversión debemos calcular el peso del suelo en una hectárea y para ello medimos el volumen del suelo y lo multiplicamos por la densidad aparente.

 El   volumen del suelo se calcula multiplicando el área de una hectárea es decir 10.000 m2 por la profundidad que alcanzan las raíces del cultivo, en el caso del cebollín puede ser 10 cm. es decir el volumen del suelo de una hectárea es 10.000m2 x 0,1 m es decir 1000 m3.

El cebollín tiene poco volumen de suelo explorado y poco peso al multiplicar por la densidad aparente

En el caso del cultivo del tomate, la profundidad del suelo puede ser 30 cm. y el volumen de una hectárea pasa a ser 10.000 m2 x 0,3 m es decir 3.000 m3.

En forma similar se calcula el peso de una hectárea de naranjas cuyas raíces profundizan 1 metro y el volumen de suelo pasa a ser 10.000 m3.

En el caso de los invernaderos donde se cultiva en sustratos artificiales, podemos conseguir que en una hectárea hay 1000 canteros de 200 litros de capacidad, lo que produce un volumen de 200.000 litros o lo que es lo mismo 200 m3 de sustrato.

Los canteros tienen poco volumen de sustrato y por la baja densidad aparente tambien pesan poco

El peso del suelo se calcula multiplicando la densidad aparente por el volumen del suelo, si partimos de un suelo con una densidad aparente de 1,2 ton/m3, significa que el suelo en una hectárea de cebollín pesa 1200 ton, el suelo en una hectárea de tomate pesa 3.900 ton y el suelo en una hectárea de naranjas pesa 12.000 ton.

La densidad de los sustratos artificiales es muy baja, por ejemplo 0,1 ton/M3, lo que implica que el peso del sustrato en una hectárea de invernaderos puede ser de sólo 20 toneladas, si el volumen de sustrato es de 200 m3.

El software para el manejo del fertirriego desarrollado por Agro-tecnología-tropical, monitorea el peso de una hectárea de cultivo que varía a lo largo del desarrollo del cultivo en la medida que las raíces profundizan mas, aumentando la oferta de nutrientes en la medida que es mayor el tamaño de las raíces, por otra parte se considera este factor al momento de hacer los cálculos de los nutrientes que aporta el suelo al hacer análisis de laboratorio para los suelos o sustratos, si usted desea conocer más sobre el software de fertirriego visite el siguiente link:

http://www.agro-tecnologia-tropical.com/software_fertirriego.html

 

La densidad aparente y la porosidad del suelo:

 

El suelo ideal está formado por 50% suelo solido  y 50% espacio poroso. El 50% de suelo solido el 45% es suelo mineral y el 5% es materia orgánica para completar el 50%. En el caso del espacio poroso es ideal que el 25% sean poros grandes y el 25% restante sean microporos.

Al extraer el suelo de un lugar se extrae el suelo sólido, la materia orgánica que tienen un peso definido, por otro lado el volumen que ocupa está formado por las dos fracciones antes mencionadas más el espacio vacío en forma de poros que no pesa nada.

Si se divide peso entre volumen para calcular la densidad encontramos que mientras más poros tenga el suelo o sustrato el volumen será mayor y como el peso es el mismo entonces encontramos una relación que a mayor porosidad menor es la densidad aparente del suelo o sustrato.

La porosidad se forma principalmente por la capacidad cementante de la materia orgánica y de algunas arcillas que le da estabilidad a las partículas de suelo en lo que se conoce como estructura del suelo, también se produce por la actividad de animales como las lombrices de tierra.

Las lombrices de tierra bajan la densidad aparente al abrir macroporos en el suelo

El tamaño de las partículas  como la perlita en los sustratos artificiales también repercute en una excelente porosidad.

Finalmente queremos decir, que si todos los poros son grandes, no se retiene el agua y hay que regar muy frecuentemente, si todos los poros son pequeños, no hay aireación y las raíces no se desarrollan convenientemente, tal como se explica en el artículo sobre la respiración vegetal, ideal es tener un equilibrio entre los poros del suelo.

 

Implicación de la densidad aparente en el desarrollo de los cultivos.

 

La densidad aparente es un indicador de que tan suelto o compacto es un suelo. Por ejemplo un suelo con una densidad aparente de 1,8 ton/m3 es un suelo muy compacto y duro, por otro lado un suelo con una densidad aparente de 1,1 ton/m3 es un suelo muy suelto y poroso.

 La densidad aparente en los sustratos artificiales dentro de los invernaderos es tan baja como 0,1 ton/m3 en el caso de la perlita y 0,3 ton/m3 en el caso de los sustratos orgánicos.

Si el sustrato o suelo  tiene poca densidad aparente es obligatorio el cultivo de plantas pequeñas como el cilantro o lechuga, por otro lado  se debe  usar tutoraje si se desea cultivar plantas grandes como el tomate o el pimentón.

Es común que con una brisa se caigan las plantas de lechosa o maíz cuando  están sembradas en suelos muy sueltos con poca densidad aparente. El peso de los frutos también puede ser suficiente para tumbar las plantas cuando la densidad aparente del suelo no permite un buen anclaje.

El acame de raíz ocurre en suelos con poca densidad aparente

En los invernaderos es común usar tutoraje para sostener las plantas de tomate o pimentón ya que el sustrato no tiene suficiente peso para sostener las plantas.


Si el sustrato tiene muy alta densidad aparente, puede presentar problemas en la penetración de las raíces y en la aireación que repercute en la respiración vegetal a nivel de las raíces. Otro problema que se presenta es la poca capacidad de infiltrar y retener agua, por lo que cualquier lluvia representa perdida de agua por escorrentía.

 La forma de manejar los suelos con problemas de compactación y alta densidad aparente como los del Valle de Quibor en el Estado Lara en Venezuela, es hacer riegos muy frecuentes de baja intensidad para evitar la escorrentía y dar tiempo de que ocurra la infiltración, también es común incorporar grandes cantidades de materia orgánica para tratar de mejorar la estructura del suelo.

Anteriormente se mantenían los surcos continuamente llenos de agua y no se les dejaba secar, eso trajo como consecuencia enfermedades importantes en el cultivo de la cebolla.

Como mejorar la densidad aparente del suelo o sustrato.

 

En la agricultura convencional se logra mejorar la densidad aparente del suelo con la preparación de las tierras usando  rastra, arado y subsolador, el surcado y las yuntas de buey, disturban el suelo mejorando la aireación y bajando la densidad aparente del suelo.

Al pasar rastra se airea el suelo y se baja la densidad aparente

La precaución en este caso es preparar el suelo en su punto óptimo de humedad, si el suelo está muy seco se pulveriza el suelo y si el suelo está muy húmedo se apelmaza, en ambos casos se rompe la estructura y luego el suelo termina siendo más compacto que lo que era originalmente.

La labranza mínima en cultivos extensivos busca reducir la intervención del suelo y mantener la densidad aparente original, pero si el suelo ya estaba compactado es poco lo que puede hacer esta técnica para mejorar las propiedades del suelo.

Incorporar materia orgánica mejora las propiedades del suelo, después de una cosecha de maíz es preferible incorporar dicho maíz al suelo con un pase de rastra o arado para incrementar el contenido de materia orgánica que introducir ganado a pastar. El ganado  pisotea el suelo con sus pesuñas  compactándolo y reduce el contenido de materia orgánica en el suelo al comer el follaje seco del maíz.

La incorporación de materia orgánica se hace con estiércoles provenientes fuera de la fincas en el caso de las hortalizas, que pueden ser  gallinaza, porcinaza o bovinaza, en este caso no sólo hay el beneficio de los nutrientes que se aportan sino también por la mejora en las propiedades físicas y biológicas que hace la materia orgánica en el suelo, entre ellas el incremento de la porosidad y baja de la densidad aparente del suelo.

Reducir el paso de la maquinaria por el cultivo, cada vez que pasa un tractor por un cultivo se apisona el suelo y se va perdiendo la porosidad, incrementando la densidad aparente, el caso más evidente es el paso de los bachacos que compacta el suelo de tal forma que no crece ninguna planta dejando la huella por donde caminaron estos animales.

Para reducir el paso de maquinaria hay que evaluar la necesidad real de hacer algunas fumigaciones, aporques, pases de rotativa muy frecuentes en el caso de los espacios entre las hileras de frutales, etc.

En los invernaderos el uso de cascarilla de arroz ha sido  un medio para mejorar la aireación de los sustratos, la lana de roca, el aserrín de coco y la perlita deben reemplazarse cuando el desarrollo de raíces de cultivos anteriores ha sido tal que ocupa todo el espacio poroso del sustrato, restando aireación, lo cual se complica si consideramos el reservorio de enfermedades de la raíz que representan las raíces de cultivos anteriores.

Si usted desea apoyo en el manejo de sus suelos para mejorar entre otras cosas la densidad apareente del suelo puede visitar nuestro programa de asistencia técnica por internet, si desea hacer una pregunta puntúal puede hacerla al siguiente correo:

comentarios@agro-tecnologia-tropical.com

 

 

Advertencia: este texto ha sido escrito para dar información a los agricultores, por lo tanto los estudiantes, profesores y científicos deben visitar el artículo sobre extensión agrícola para ver el alcance de nuestra página web

 


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