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vol.62 número1EFECTO DE DIFERENTES TÉCNICAS DE MANEJO DE RESIDUOS DE LA COSECHA FORESTAL EN ALGUNAS PROPIEDADES DE UN SUELO KANDIUDULT EN EL NORESTE ARGENTINOTREPADOR-INIA: VARIEDAD DE POROTO VERDE (Phaseolus vulgaris L.) PARA CULTIVO BAJO INVERNADERO índice de autoresíndice de materiabúsqueda de artículos
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Agricultura Técnica

versión impresa ISSN 0365-2807

Agric. Téc. v.62 n.1 Chillán ene. 2002

http://dx.doi.org/10.4067/S0365-28072002000100015 

COMPARACIÓN ENTRE LOS MÉTODOS DE LA PIPETA Y BOUYOUCOS Y SU RELACIÓN CON LA RETENCIÓN DE AGUA EN OCHO SUELOS DE LA ZONA ALTIPLÁNICA DE LA PROVINCIA DE PARINACOTA, CHILE1

Comparison between the pipette and bouyoucos methods and their relation with water retention in eight soils of the andean plateau, Parinacota Province, Chile

Pablo Norambuena V.2, Walter Luzio L.2 y Wilfredo Vera E.3

1 Recepción de originales: 18 de abril de 2000.
Investigación patrocinada por el Centro Internacional de Estudios Andinos (INCAS) (Universidad de Chile) y financiada parcialmente por un Grant de Mellon Foundation (USA).
2 Sector privado; norambuenap@yahoo.com
3 Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronómicas, Casilla 1004, Santiago, Chile.

ABSTRACT

The purpose of this research was to compare two methods, the pipette and Bouyoucos, to quantify the distribution and particle size in soils of cold arid regions. Eight soils (29 samples) from de Andean Plateau, Parinacota Province, Chile, were sampled. With the results, a regression analysis was carried out and the corresponding scatter graph obtained. The results indicated that the organic carbon percentage and the salinity content had little influence, mainly due to the low content of both variables. Instead, Alox+ 1/2 Feox, that constitute one of the parameters that represent the degree of evolution of volcanic glasses towards short range ordering minerals, had an effect on the R2 due to the incomplete dispersion of the Bouyoucos method.

Keys words: soil physics, arid soils, Andean Plateau, Parinacota.

RESUMEN

El objetivo de esta investigación fue comparar dos métodos, de la pipeta y Bouyoucos, para cuantificar la distribución y tamaño de partículas en suelos de regiones áridas frías. Para ello se muestrearon ocho suelos (29 muestras) del altiplano, en la Provincia de Parinacota. Con los resultados se efectuó un análisis de regresión lineal, se obtuvo la ecuación de la recta y el gráfico de dispersión correspondiente. Los resultados señalan que el contenido de carbono orgánico y el contenido salino tienen escasa influencia, principalmente a causa de los bajos contenidos de ambas variables. En cambio, Alox + 1/2Feox que constituye uno de los parámetros que representa el grado de evolución de los vidrios volcánicos hacia minerales de ordenamiento de corto rango, sí produjo una diferencia en los R2, a causa de la dispersión incompleta que se produce por el método de Bouyoucos.

Palabras clave: física de suelos, suelos zonas áridas,, altiplano, Parinacota.

INTRODUCCIÓON

Para el análisis de distribución de tamaño de partículas en suelos, comúnmente se emplean los métodos de Bouyoucos y de la pipeta. El método de Bouyoucos, tiene la ventaja de dar resultados similares a los del método de la pipeta dentro de un tiempo razonable, sin necesidad de pretratar las muestras ni de largos períodos de reposo, evitando el pesaje exacto de pequeñas cantidades de sustancia coloidal. Sin embargo, en estudios de génesis, caracterización y clasificación de suelos, en que se requiere una estimación precisa del contenido de arcilla de los horizontes genéticos de un suelo, se recomienda el método de la pipeta (Buol et al., 1973).

Day (1965), Gee y Bauder (1986), señalaron que, si el suelo tiene un bajo contenido de materia orgánica y se encuentra libre de sales solubles y de yeso, el método de Bouyoucos tiene un bajo error con respecto al método de la pipeta.

El objetivo del presente trabajo fuees comparar ambos métodos y establecer cuál se relaciona en mejor forma con la capacidad de retención de agua en ocho suelos minerales de la Provincia de Parinacota, a través de un análisis de regresión.

MATERIALES Y MÉTODOS

Las determinaciones de distribución de tamaño de partículas se llevaron a cabo en los laboratorios de Química de Suelos y Aguas, de Riego, y de Génesis de Suelos, de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile, de acuerdo con los procedimientos señalados por Day (1965), Dewis y Freitas (1970), y Gee y Bauder (1986).

Ambos métodos se basan en la ley de Stokes. El método de la pipeta es un procedimiento de muestreo directo, en que se toma una submuestra con una pipeta, a una profundidad y tiempo determinado, que supone la eliminación por sedimentación de todas las partículas mayores a un diámetro x. En el método de Bouyoucos, la determinación de la densidad de la solución de sedimentación por un hidrómetro calibrado, entrega directamente el contenido en porcentaje de la fracción de un diámetro x.

Mientras que en el método de Bouyoucos las muestras de suelo no se someten a un pretratamiento para eliminar la materia orgánica y las sales solubles, el método de la pipeta requiere la eliminación total de estos componentes. Todas las determinaciones de laboratorio se realizaron con dos repeticiones.

Para comparar ambos métodos, se determinó la distribución de tamaño de partículas en ocho suelos minerales de la Provincia de Parinacota (68° 55’ - 69° 47’ long. Oeste (w) y 17° 30’ lat. Sur - 19° 05’ (s)), con un total de 29 muestras (grupo I), una por cada horizonte (Cuadro 1). Estos suelos tienen un contenido de carbono orgánico que varía entre 0 y 1,3 %, una conductividad eléctrica (CE) que varía entre 0,18 y 2,7 dSm-1, y derivan de materiales volcánicos ricos en vidrios que no se meteorizan a minerales de ordenamiento de rango corto, o lo hacen en una muy baja proporción, no desarrollando propiedades ándicas (Cuadro 1).

Cuadro 1. Distribución de tamaño de partículas, contenido de carbono orgánico (CO), conductividad eléctrica (CE), retención de agua (Ret. h°) y aluminio y hierro extraíbles con oxalato ácido (Al(ox), Fe(ox)).
Table 1. Particle size distribution, organic carbon content (CO), electrical conductivity (CE), water retention (Ret. h°) and aluminum and iron extractable with oxalate acid(Al(ox), Fe(ox)).

Clase

Clase

Ret. hº

Ret. hº

Al(ox) +

Perfil

Horizonte

Profundidad

Arcilla

Limo

Arena

textural

Arcilla

Limo

Arena

textural

1500 kPa

33 kPa

CO

CE

1/2 Fe(ox)

Método de la Pipeta

Método de Bouyoucos

%

%

%

dS m-1

%

Laran 1

A 1

0 - 8

0

10

90

a

0

11

89

a

3

7

0,4

0,18

0,31

A2

8 - 22

8

13

79

a f

5

12

83

a f

7

12

0,4

0,35

0,10

C

22 -80

13

13

74

f a

13

14

73

f a

9

19

0,1

0,53

0,05

Humalqui

A

2 - 28

12

23

65

f a

12

17

71

f a

7

16

0,1

0,22

0,21

Bw

28 - 41

18

12

70

f a

17

8

75

f a

10

16

0,3

0,64

0,08

Alcérreca

A1

0 - 6

4

25

71

fa

2

16

82

a f

4

13

0,6

0,27

0,13

A2

6 - 18

20

33

48

f

18

20

62

f a

7

15

0,5

0,71

0,10

2 Bw

18 - 25

47

29

23

A

45

19

36

A

20

31

1,0

2,66

0,16

2 Cr

25 - 35

9

30

61

fa

5

20

75

a f

8

16

0,1

1,41

0,14

Oxaya

A 1

0 - 8

7

31

62

f a

8

25

67

f a

5

14

0,5

0,51

0,64

A 2

8 - 18

11

28

60

f a

13

19

68

f a

7

13

0,2

0,41

0,43

2 Bw 1

18 - 27

36

28

36

f A

29

24

47

f A a

19

26

0,2

0,41

0,31

2 Bw 2

27 - 53

4

20

75

f a

2

9

89

a

17

21

0,4

0,55

0,40

Chirigualla

A 1

3 - 22

16

24

60

f a

12

17

71

f a

10

18

1,3

0,43

1,75

Bw

22 - 43

34

19

47

f A a

35

8

57

f A a

18

31

0,3

0,47

0,55

BC

43 - 70

36

27

37

f A

37

16

47

A a

19

32

0,1

0,72

0,43

C

70 - 86

38

19

42

f A

33

14

53

A a

22

35

0,1

0,50

0,18

Pichicán

A 1

0 - 10

8

13

79

a f

4

7

89

a

5

8

0,6

0,30

0,15

B

10 - 40

11

15

74

f a

8

9

83

a f

6

10

0,4

0,33

0,10

2 C 1

40 - 65

6

23

71

f a

9

9

82

a f

7

10

0,1

0,60

0,05

2 C 2

65 - 85

6

16

79

a f

6

5

89

a

6

10

0,0

0,41

0,05

Guallatire

A 1

4 - 19

4

19

77

a f

0

13

87

a

6

10

0,9

0,30

1,02

B

19 - 49

4

23

73

f a

6

12

82

a f

5

11

0,2

0,20

0,98

BC

49 - 65

11

17

72

f a

6

11

83

a f

6

16

0,1

0,30

0,65

2 C 1

65 - 78

12

68

20

f l

19

45

36

f

8

34

0,0

0,23

0,65

Calatambo

A 1

5 - 18

13

22

64

f a

6

15

80

a f

8

23

1,3

0,50

1,23

2 B

18 - 24

12

55

33

f l

19

35

47

f

8

25

0,1

0,40

0,42

3 C 1

24 - 40

15

23

62

f a

17

13

70

f a

9

22

0,1

0,53

0,21

4 C 2

40 - 60

19

26

55

f a

19

14

67

f a

12

27

0,1

0,65

0,20

a: Arenosa; af: Areno francosa; fa: FRanco arenosa; f: Franca;
fAa: Franco arcillo arenosa; fA: FRanco arcillosa; fl: Franco limosa; A: Arcillosa.

El análisis estadístico consistió en un análisis de regresión lineal, que estableció el coeficiente de determinación, la ecuación de la recta y la gráfica de dispersión correspondiente, según los siguientes pares de variables:

Variable en X

Variable en Y

Arcilla pipeta

Arcilla Bouyoucos

Limo pipeta

Limo Bouyoucos

Arena pipeta

Arena Bouyoucos

Arcilla pipeta

Ret. de hº 4 a 33 kPa

Arcilla pipeta

Ret. de hº a 1500 kPa

Arcilla Bouyoucos

Ret. de hº a 33 kPa

Arcilla Bouyoucos

Ret. de hº a 1500 kPa

4 Ret. de hº: retención de agua.

Para evaluar los efectos del contenido de materia orgánica, del contenido de sales solubles y de la carga variable sobre la determinación de la distribución de tamaño de partículas y su relación con la retención de humedad, se realizó el análisis de regresión estableciendo los siguientes grupos de muestras:

  1. Todas las muestras (n = 29)
  2. Todas las muestras menos aquellas con un contenido de carbono orgánico igual o superior a 1%
  3. (n = 26)

  4. Todas las muestras menos aquellas con una conductividad eléctrica igual o superior a 1 dS m-1
  5. (n = 27)

  6. Todas las muestras menos aquellas con un contenido de Alox + ½ Feox igual o superior a 0,4 %

(n = 17)

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

A) Método de Bouyoucos vs. Método de la Pipeta

Al comparar los resultados de las correlaciones entre ambos métodos se puede apreciar (Figura 1), que en términos generales, mantiene una tendencia similar por lo cual los coeficientes de determinación (R2) son bastante elevados. El análisis de cada grupo de muestras permite hacer las siguientes observaciones:



Figura 1. Correlación arcilla Pipeta (eje X) / arcilla Bouyoucos (eje y).
Figure 1. Correlation among Pipete (X axes) / Bouyoucos (y axes).

  1. Asumiendo que la materia orgánica tiene un papel de agente floculante, al eliminar las muestras con más de 1% de carbono orgánico (CO), la correlación debiera mejorar en forma notable. Sin embargo, esto no ocurre debido a que las muestras eliminadas son sólo tres (1,0 - 1,3 - 1,3% de CO) por lo que su influencia es muy limitada. Además, se debe considerar que los niveles de CO en todas las muestras son muy bajos, por lo cual para suelos de este tipo los resultados obtenidos por el método de Bouyoucos no se consideran distorsionados.
  2. Un análisis semejante se puede efectuar para el grupo en que se eliminaronó las muestras con conductividades eléctricas superiores a 1dSm-1. En igual forma que el CO, las CE son lo suficientemente bajas como para influir en la variación de los R2 al comparar ambos métodos.
  3. En cambio, la eliminación de las muestras con más de 0,4% de Alox + 1/2Feox efectivamente produjo una distorsión de los resultados. En primer lugar debe considerarse que la cantidad en que se encuentran los minerales de ordenamiento de rango corto es significativa y que, además, ellos ejercen un efecto floculador en el sistema coloidal. Por lo tanto, el método de Bouyoucos sólo produce una dispersión incompleta del suelo, de tal manera que una parte de la fracción arena estaría formada por pseudo agregados de arcilla y/o limo, que sí lograran una mejor dispersión con el método de la pipeta.

Al comparar los porcentajes de arcilla con ambos métodos, se aprecia que en el 66% de los casos es mayor en el método de la pipeta; en aquellos casos en que eso no sucede, el limo se presenta en mayor porcentaje. Esto significa que los pseudo agregados del tamaño arena están constituidos por limo y/o arcilla.

De acuerdo con estos resultados, el método de Bouyoucous no sería aconsejable para suelos que presentan propiedades ándicas débilmente expresadas, a causa del efecto floculante de los minerales de ordenamiento de rango corto. En el caso de los suelos con propiedades ándicas bien definidas, la distribución de tamaño de partículas no se considera una propiedad de diagnóstico (Soil Survey Staff, 1998), por lo que no cabe un análisis de esta naturaleza para ellos.

B) Métodos de Bouyoucos y de la Ppipeta vs. Rretención de agua

  1. Dados los bajos contenidos de materia orgánica de los suelos se asume que la fracción arcilla es la responsable de la retención de agua. El análisis de todas las muestras (n = 29), señala que existe una mejor correlación entre la fracción arcilla obtenida por el método de la pipeta y la retención de agua a 1500 kPa, que la fracción arcilla obtenida por el método de Bouyoucos y la retención de agua a 1500 kPa (Figura 2). Esto se atribuye a la mejor dispersión que se produce en el método de la Ppipeta, lo cual se traduce en un resultado más real.
  2. La eliminación de las muestras con CO igual o superior a 1% disminuye el R2 tanto en el método de la Ppipeta como en el método de Bouyoucos. Sin embargo, esa disminución (-0,036 en la Ppipeta y -0,049 en Bouyoucos) no produce una alteración considerable en la tendencia del resultado para ambos métodos.

  3. Un resultado semejante se obtuvo con la eliminación de las muestras con CE igual o superior a 1 dS m-1, lo cual significa que valores de CE inferiores a esa cifra no afectan la relación entre el contenido de arcilla y la retención de agua a 1500 kPa.




    Figura 2. Correlación arcilla (eje X) / retención de auga a 1.500 kPa (eje y).
    Figure 2. Correlation among (X axes) / water retention (1500 kPa) (y axes).

La eliminación de las muestras que tienen igual o superior a 0,4% de Alox + 1/2Feox produce una disminución importante del R2 para el método de la Ppipeta (-0,0776) y de -0,0567 para el método de Bouyoucous de -0,0567 en comparación con las cifras obtenidas para n = 29, lo cual significa que los minerales de ordenamiento de corto rango tienen un papel importante en la retención de agua del suelo. Según Maeda y Soma (1986) los Andisoles que presentan minerales cristalinos, además de los minerales de ordenamiento de corto rango, pueden presentar de 20% a 70% de agua a 1500 kPa. En el suelo Chirigualla se detectó la más alta retención de agua a 1500 kPa, lo cual se atribuye a que es el suelo que presenta los mayores contenidos de minerales de ordenamiento de rango corto (deducido del porcentaje de Alox + 1/2Feox).

CONCLUSIONES

En el 6,8% de las muestras el porcentaje de arena fue superior con el método de la pipeta. En el 93% de las muestras, el porcentaje de limo fue superior con el método de la pipeta, y en el 66% de las muestras el porcentaje de arcilla fue superior con la Ppipeta. Por lo tanto el método de Bouyoucos incrementa la fracción arena a causa de la dispersión incompleta de las muestras. De acuerdo con estos resultados, los pseudo agregados que no se dispersan con el método de Bouyoucos están constituidos en mayor proporción por limo y en menor grado por arcilla. Por lo tanto, aúun cuando las tendencias entre ambos métodos son similares (tomando en cuenta los R2), los porcentajes de los separados texturales difieren, incluso para suelos con bajos contenidos de carbono orgánico y baja salinidad, como los analizados en esta investigación.

LITERATURA CITADA

Buol, S. , F. Hole,. and R. Mc Cracken, 1973. Soil genesis and classification. 306 p. The Iowa University Press, Ames, Iowa, USA. 360 p.         [ Links ]

Day, P. 1965. Particle fractionation and particle size analysis. p. 565-566 Part 1. In Black, C. A. (ed.). Method of soil analysis. Am. Soc. Agron., Madison, Wisconsin, USA.         [ Links ]

Dewis, J. y F. Freitas, 1970. Métodos físicos y químicos de análisis de suelos y aguas. 252 p. Boletín sobre suelos Nº 10. 252 p. FAO, Roma, Italia.         [ Links ]

Gee, G. W. and J. W. Bauder. Particle size analysis. Part 1 p. 383-409. In Klute, A. (ed.). Methods of soil analysis. Am. Soc. Agron. Madison, Wisconsin, USA.         [ Links ]

Maeda, T. , and K. Soma,. 1986. Physical properties. 111 p. In Wada, K. (ed.) Ando soils in Japan.         [ Links ]

Soil Survey Staff. 1998. Keys to Soil Taxonomy. 326 p. 8th. ed. USDA-, Natural Resources Conservation Service, Washington DC, USA.        [ Links ]