El análisis de suelos

El suelo es un sistema muy complejo que sirve como soporte de las plantas, además de servir de despensa de agua y de otros elementos necesarios para el desarrollo de los vegetales. El suelo es conocido como un ente vivo en el que habitan gran cantidad de seres vivos como pequeños animales, insectos, microorganismos (hongos y bacterias) que influyen en la vida y desarrollo de las plantas de una forma u otra.

El suelo es un sistema abierto, dinámico, constituido por tres fases. La fase sólida está formada por los componentes inorgánicos y los orgánicos, que dejan un espacio de huecos (poros, cámaras, galerías, grietas, grietas y otros) en el que se hallan las fases líquida y gaseosa (principalmente oxígeno y dióxido de carbono). El volumen de huecos está ocupado principalmente por agua que puede llevar iones y sustancias en solución o suspensión, por aire y por las raíces y organismos que viven en el suelo. Todos estos elementos le dan sus propiedades físicas y químicas.

Se puede hablar sobre la evolución del suelo, es decir, cambio de sus características basándose en el clima, presencia de animales y plantas y la acción del hombre. Por lo tanto un suelo natural, en el que la evolución es lenta es muy diferente de uno cultivado.

Por tanto, la gestión adecuada de un suelo es necesaria para poder preservar su fertilidad, obtener mejores resultados y respetar el medio ambiente. Por otro lado, analizar un suelo es necesario si queremos gestionarlo adecuadamente.

LA ESTRUCTURA DEL SUELO

Las propiedades físicas de un suelo dependen fundamentalmente de su textura y de su estructura. La importante de estas propiedades es muy grande, ya que de ellas depende el comportamiento del aire y del agua en el suelo, y por lo tanto condicionan los fenómenos de aireación, de permeabilidad y de asfixia radicular. Por otra parte, las propiedades físicas son más difíciles de corregir que las propiedades químicas, de ahí su interés desde el punto de vista de la fertilidad de un suelo.

Entre las pequeñas partículas minerales de los suelos se incluyen la arena, el limo y la arcilla. Algunos suelos presentan además otras partículas de mayor tamaño denominadas piedras, guijarros o gravillas. La textura define la cantidad de arena, limo y arcilla que existe en el suelo. A continuación se muestra el tamaño de diferentes partículas de diversos componentes del suelo.

Las partículas de arena son las de mayor tamaño y se caracterizan por presentar un tacto grumoso. El limo es la partícula de tamaño intermedio, situada entre la arena y la arcilla. La arcilla es la partícula más pequeña. Las combinaciones de arena, limo y arcilla normalmente se describen de la siguiente manera:

· Textura fina: suelos formados por partículas de arcilla.

· Textura media: suelos de naturaleza limosa.

· Textura gruesa: suelos con un alto contenido en arena.

Por tanto, la textura define la cantidad y el tamaño de los espacios que existen entre las partículas del suelo. Estos espacios determinan la facilidad que tiene el agua para circular a través del suelo y la cantidad de agua que el suelo puede retener. El tamaño de las partículas también influye sobre el arado y laboreo de los suelos, de igual manera que sobre el cultivo.

La estructura de un suelo es el modo que tienen los elementos constituyentes del suelo de unirse entre sí, de tal forma que le confieren una arquitectura característica. Se entiende por estabilidad estructural la resistencia de los agregados a modificar su forma o su tamaño por la acción de factores externos. Son numerosos los factores degradadores de la estructura, pero el más importante es el agua, ya que ocasiona los efectos de dispersión, estallido, golpeteo, etc.

Generalmente el agricultor a penas puede modificar la textura del suelo, pero si puede influir beneficiosamente sobre su estructura realizando las siguientes labores:

· Suministrando materia orgánica al suelo, para aumentar su contenido de complejo arcillo-húmico.

· Facilitando, en los suelos ácidos, la formación de complejo mediante la aplicación de enmiendas calizas.

· Evitando el laboreo del suelo en periodos desfavorables (falta de buen tempero), evitando así la pérdida de materiales fértiles por procesos de erosión.

· Evitando en lo posible el empleo de abonos que contengan sodio, que favorece la dispersión de los coloides.

· No empleando en los regadíos más cantidad de agua que la necesaria, ya que el agua puede actuar como agente destructor de la estructura, por dislocación de los agregados, dispersando los coloides y formando costra en la superficie del suelo.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL SUELO

La composición química del suelo incluye la media de la reacción de un suelo (pH) y de sus elementos químicos (nutrientes). Su análisis es necesario para una mejor gestión de la fertilización, cultivo y para elegir las plantas más adecuadas para obtener los mejores rendimientos de cosecha.

        3.1. LA REACCIÓN DEL SUELO O pH.

La reacción de un suelo hace referencia al grado de acidez o basicidad del mismo y generalmente se expresa por medio de un valor de pH del sistema suelo-agua. El pH es la medida de la concentración de iones de hidrógeno [H + ]. Según este valor, un suelo puede ser ácido, neutro o alcalino. Las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo están influenciadas por la acidez o basicidad del medio, que a su vez condicionan el uso agronómico del suelo. Así, la mayoría de las plantas prefieren rangos de pH de 5,5 a 7,5, pero algunas especies prefieren suelos ácidos o alcalinos. Sin embargo, cada planta necesita un rango específico de pH, en el que poder expresar mejor su potencialidad de crecimiento.

Del pH también dependen los procesos de humificación. En función del pH se producen distintos tipos de materia orgánica del suelo y propiedades que influyen directamente sobre el crecimiento vegetal como el movimiento y disponibilidad de los nutrientes o los procesos de intercambio catiónico.

El pH influye sobre la movilidad de los diferentes elementos del suelo: en unos casos disminuirá la solubilidad, con lo que las plantas no podrán absorberlos; en otros el aumento de la solubilidad debida al pH, hará que para determinados elementos sea máxima (por ejemplo, cuando hay mucha acidez se solubiliza enormemente el aluminio pudiendo alcanzarse niveles tóxicos). Cada planta necesita elementos en diferentes cantidades y esta es la razón por la que cada planta requiere un rango particular de pH para optimizar su crecimiento. Por ejemplo, el hierro, el cobre y el manganeso no son solubles en un medio alcalino. Esto significa que las plantas que necesiten estos elementos deberían teóricamente estar en un tipo de suelo ácido. El nitrógeno, el fósforo, el potasio y el azufre, por otro lado, están disponibles en un rango de pH cercano a la neutralidad.

Valores de pH más deseables, según cultivos:

La génesis del suelo se ve influenciada por la acidez o alcalinidad de su solución. Al aumentar la acidez del suelo, la flora bacteriana se ve desplazada por el predominio de hongos, con lo que la nitrificación y otros procesos dependientes de la actividad bacteriana se verán afectados. Por tanto, en condiciones de fuerte acidez, la fijación del nitrógeno y la mineralización de residuos vegetales se reduce. Las plantas absorben los nutrientes disueltos en el agua del suelo y la solubilidad de los nutrientes depende en gran medida del valor de pH.

Caracterizar con exactitud la reacción del suelo tiene como principal objetivo diagnosticar las condiciones que rigen en los procesos edafogenéticos, en la translocación de elementos, en la disponibilidad de nutrientes, en cuanto a los problemas de toxicidad, en la actividad biológica, etc.

La medida del pH del suelo en agua es una determinación sencilla, pero de gran valor, pues sirve como criterio para decidir la necesidad de otros análisis y las técnicas a utilizar. Sin embargo, también se puede medir el pH en KCl que, junto con el pH en agua, da una idea del grado de saturación del complejo de cambio; el pH en NaF es útil para detectar la presencia de compuestos amorfos en posibles horizontes espódicos o en andosoles.

GESTIÓN DEL SUELO EN RELACIÓN CON LOS VALORES DE pH.

Como hemos visto, la elección del cultivo depende del valor del pH del suelo, por ello se recomienda elegir cultivos que estén indicados para el rango analizado.

  Gestión de suelos ácidos.

Hay varios factores que influyen sobre la acidez de los suelos. El calcio, el magnesio y el potasio, se eliminan del suelo a través de la erosión, la lixiviación y la recolección del cultivo, incrementándose la acidez de los suelos. Además, la utilización de fertilizantes acidificantes incrementa los niveles de acidez de los suelos. Por ejemplo, la conversión de los fertilizantes amónicos a nitratos ocasiona la formación de suelos ácidos.

Por ello, es importante emplear fertilizantes que no aumenten la acidez (urea, nitrato de calcio, nitrato de amonio y superfosfato) o reduzca la alcalinidad (sulfato de amonio). Sin embargo, el pH del suelo puede ajustarse mediante la aplicación de enmiendas. En suelos ácidos se pueden emplear sustancias correctoras como cal, dolomítica, piedra caliza y marga, según la naturaleza del suelo, que tienen la capacidad de neutralizar los ácidos del suelo.

El material calizo más común y económico que se encuentra disponible es la roca caliza agrícola. Las rocas calizas que contienen tanto calcio como magnesio de denominan rocas dolomíticas y las rocas que contienen únicamente calcio se denominan calcíticas. Cuando los suelos son ácidos y los niveles de magnesio son bajos, conviene incorporar roca caliza dolomítica, para así, incrementar tanto el pH como los niveles de magnesio.

Por tanto, la cal incorporada al suelo tiene cinco funciones:

1) Neutraliza el suelo. La mayoría de las plantas no se desarrollan correctamente en suelos ácidos.

2) Intensifica la disponibilidad de los nutrientes para las plantas.

3) Incrementa la efectividad del nitrógeno, del fósforo y del potasio incorporados.

4) Incrementa la actividad de los microorganismos, incluyendo los responsables de la fijación del N en las leguminosas y de la descomposición de la materia orgánica.

5) Intensifica el crecimiento de la planta y por tanto el rendimiento productivo del cultivo.

Gestión de suelos básicos.

Los niveles altos de pH en los suelos pueden depender de diferentes elementos, por lo que hay diversos métodos para su corrección.

En suelos ricos en piedra caliza se recomienda añadir sustancias orgánicas y en los suelos alcalino-salinos la alcalinidad se debe a la presencia de sales, en particular a una alta concentración de sodio.

Si la alcalinidad está causada por sodio, se recomienda añadir sustancias como el yeso (sulfato de calcio), sulfuro u otros sulfúricos.

NUTRIENTES

Los nutrientes vegetales son aquellos elementos químicos que en mayor o menor proporción son necesarios para el desarrollo de las plantas, y que en general éstas toman del suelo por las raíces, y del aire por las hojas.

Aunque se han identificado veinte elementos químicos en la mayor parte de las plantas, se ha visto que solamente dieciséis son realmente necesarios para un adecuado crecimiento y una completa maduración de las plantas. A estos 16 elementos se les considera como los nutrientes esenciales.

Carbono, oxígeno e hidrógeno, constituyen la mayor parte del peso seco de las plantas, estos elementos provienen del CO2 atmosférico y del agua. Les siguen en importancia cuantitativa el nitrógeno, potasio, calcio, magnesio, fósforo y azufre que son absorbidos del suelo.

Los elementos más importantes para el crecimiento de las plantas son los macronutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio) y deberían ser suministrados a las plantas a través de fertilizantes, mesonutrientes (calcio, magnesio y azufre) y micronutrientes u oligoelementos (hierro, manganeso, boro, zinc, cobre y molibdeno) que están generalmente presentes en el suelo en cantidades suficientes y las plantas los necesitan en dosis menores.

En la tabla siguiente se recogen las funciones de estos elementos en las plantas y sus síntomas de deficiencia:

Por tanto el correcto desarrollo de un cultivo dependerá de la contenido nutricional del suelo sobre el que se desarrolla. Pero la cantidad de nutrientes a añadir al suelo, no depende solo del estado químico del suelo sino también de factores como el clima local, la estructura física, la existencia de cultivos previos y presentes, actividad microbiológica, etc. Por tanto, solo tras una evaluación técnica y económica, es posible elegir la cantidad adecuada de fertilizante a añadir. Los pasos a seguir para conseguir un abonado racional son los siguientes:

1. Hacer un análisis del suelo para conocerse riqueza en elementos fertilizantes y poder adoptar la fórmula de abonado más conveniente.

2. Elegir el abono adecuado, utilizando el que tenga un equilibrio semejante a las necesidades del suelo manifestadas en el análisis.

3. Aplicar, según las necesidades del cultivo y el nivel de nutrientes, las cantidades necesarias para obtener una producción óptima.

El nitrógeno en el suelo.

El nitrógeno es un elemento fundamental en la materia vegetal, ya que es un constituyente básico de las proteínas, ácidos nucleicos, clorofilas, etc. Las plantas lo absorben principalmente por las raíces en forma de NH4+ y de NO3-. El nitrógeno permite el desarrollo de la actividad vegetativa de la planta, causando el alargamiento de troncos y brotes y aumenta la producción de follaje y frutos. Sin embargo, un exceso de nitrógeno debilita la estructura de la planta creando un desequilibrio entre las partes verdes y las partes leñosas, siendo la planta más sensible al ataque de plagas y enfermedades.

Más del 95% del nitrógeno del suelo está en forma de materia orgánica, cuya fracción menos susceptible de sufrir una descomposición rápida es el humus. El nitrógeno inorgánico está fundamentalmente como NH4+, del cual sólo una pequeña parte está en la solución del suelo y en las sedes de intercambio, pues nitrifica rápidamente, el restante está en forma difícilmente cambiable formando parte de los silicatos.

La cantidad de nitrógeno disponible para las plantas depende del equilibrio entre mineralización (conversión del nitrógeno orgánico en nitrógeno mineral, ya sea por aminización, amonificación o nitrificación) e inmovilización (proceso contrario). Esta mineralización depende, entre otros factores, de la temperatura del suelo, siendo muy activa con temperaturas altas.

El fósforo en el suelo.

El fósforo forma parte en la composición de ácidos nucleicos, así como las sustancias de reserva en semillas y bulbos. Contribuye a la formación de yemas, raíces y a la floración así como a la lignificación. Una falta de fósforo provoca un ahogo de la planta, crecimiento lento, una reducción de la producción, frutos más pequeños y una menor expansión de las raíces. La mayor parte del fósforo presente en el suelo no es asequible a las plantas y su emisión en la solución de suelo es muy lenta.

El potasio en el suelo.

Siempre se encuentra en forma inorgánica, y en parte en equilibrio reversible entre la fase en solución y la fácilmente cambiable, dependiendo de la temperatura.

Las plantas difieren en su capacidad de utilizar las distintas formas de potasio, según la capacidad de intercambio catiónico de la raíz. Las plantas leguminosas poseen el doble de capacidad de cambio que las gramíneas.

El potasio actúa como un cofactor en reacciones enzimáticas, metabolismo y translocación del almidón, absorción del ión NO3-, apertura de los estomas y síntesis de proteínas. Las carencias de potasio se pueden corregir aportando materia orgánica (compost), sales minerales ricas en potasio, etc.

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BIBLIOGRAFÍA.

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Contaminación por ruido

El ruido se caracteriza como un sonido que produce molestia, una " sensación auditiva desagradable o molesta que produce en nuestro organismo el conjunto de vibraciones molestas complejas, desordenadas, recibidas y transmitidas por el oído a las células cerebrales ", o bien, puede establecerse que " todo sonido inoportuno es un ruido ". El ruido tienen un carácter indeseado y molesto, cualidades que hacen a las personas particularmente receptivas a él.

La contaminación acústica no es causa directa de males inmediatos severos, salvo en casos extremos como explosiones o ruidos de gran potencia. Sin embargo, el deterioro de la salud mental de la población y el progresivo aumento de enfermedades de tipo nervioso, convierten al ruido en un foco principal responsable de la contaminación ambiental. El ruido altera la concentración, la productividad laboral e intelectual, el descanso, y en altas dosis, produce lesiones auditivas irreparables.

Las manifestaciones más importantes del ruido conviene estudiarlas en dos tipos de ambientes: el ambiente laboral y el ambiente extralaboral (tanto en el ámbito público como el privado). En el ambiente laboral, las personas expuestas a altos niveles de ruido son susceptibles a sufrir pérdida auditiva o sordera, lo que las hace ser especialmente susceptibles a ruidos fuera del ambiente laboral. Las estadísticas indican que la hipoacusia neurosensorial es una de las enfermedades profesionales más comunes. En el ambiente extralaboral, las manifestaciones más importantes de ruido surgen indudablemente en las ciudades, lugares en los cuales se concentra la mayor cantidad de actividad y de población, y por lo tanto un mayor número de personas afectadas. Actualmente se sabe que aproximadamente el 70 % del ruido presente en las ciudades es responsabilidad del tránsito vehicular.

El ruido presenta grandes diferencias con respecto a otros contaminantes. Una de sus características más relevantes es su compleja fiscalización. Esto se debe principalmente a que:

Contaminación por olores – El nuevo reto ambiental

Los seres humanos evaluamos nuestro entorno a través de nuestros sentidos, adoptando dos comportamientos básicos: aceptación o rechazo. De los cinco sentidos, el sentido del olfato es el más complejo y característico en estructura y organización.

En los orígenes del hombre el sentido del olfato fue una herramienta clave de supervivencia que servía para identificar aguas contaminadas, comida en descomposición, o inclusive parejas compatibles. Hoy en día el olfato no es primordial para nuestra supervivencia, sin embargo se mantiene junto con el sentido de la vista como un factor clave de aceptación o rechazo de nuestro entorno. Este hecho determinado biológicamente es particularmente importante cuando una población esta expuesta a los olores de una instalación industrial. Bajo condiciones desfavorables la población afectada puede llegar a percibir los olores de la planta como un peligro a su salud, ocasionando emociones de descontento tan negativas como cualquier otro problema ambiental.

El proceso que envuelve la problemática de los olores es complejo y difícil de tratar. La lista de factores que están implicados en dicho proceso, incluye desde la calidad y características de las emisiones, factores climatológicos, sociales, económicos y culturales de la comunidad afectada.

Por este motivo la industria se ha visto en la necesidad encontrar respuestas técnicas que le permitan elegir el camino más efectivo para resolver su problema particular con olores. Las preguntas más frecuentes cuando una industria enfrenta este tipo de problemáticas incluyen :

¿Qué es un olor?

E l término “olor” se refiere a una mezcla compleja de gases, vapores, y polvo, donde la composición de la mezcla puede influir directamente en el olor percibido por un mismo receptor.

¿Cómo mido un olor?

En términos globales los métodos de caracterización de olores se dividen en dos: técnicas analíticas y sensoriales.

Las técnicas sensoriales utilizan asesores humanos para medir un olor, siendo la ofatometría la técnica usada comúnmente para tales efectos. Dicha prueba evalúa las diluciones con aire “limpio”, que un olor debe sufrir para no ser detectable por un humano promedio (umbral de detección). Por convención se han establecido que las unidades de dicho umbral son unidades de olor por metro cúbico (ou/m 3 ). Otras técnicas sensoriales incluyen la determinación del carácter de un olor (p.e. mapeo triangular), y el nivel de agrado o desagrado de un olor (p.e. tono hedónico).

Las técnicas analíticas utilizan métodos analíticos tradicionales para medir la concentración de compuestos químicos específicos presentes en un olor. Esto puede hacerse mediante Cromatografía de gases y Espectrometría de masas (GC/MS), analizadores específicos (p.e. celdas químicas para el análisis de H 2 S), técnicas químicas húmedas (mercaptanos), tubos indicadores, y narices electrónicas.

¿Qué técnica debo usar para medir los olores: sensorial o analítica?

La técnica por usarse depende directamente del objetivo que se busca con el ejercicio de muestreo y análisis de olores.

La ventaja de las técnicas sensoriales es que proveen información clara sobre como un olor específico es percibido por los humanos. Esto es particularmente útil cuando se desea evaluar el grado de molestias que provoca un olor, o bien para evaluar la efectividad de un equipo de control de olores. La desventaja de este método es que no es específico, y consecuentemente no identifica las especies químicas causantes del olor .

La ventaja de las técnicas analíticas es que son relativamente fáciles de realizar, y que identifican cuantitativamente las especies químicas presentes en un olor. La desventaja de la técnica es que no provee información alguna referente a la molestia que puede generar un olor. La consideración comúnmente usada en este tema es que la contribución de las especies químicas aisladas puede sumarse para obtener la concentración global de olor. Esta consideración es raramente aplicable en la realidad. La presencia o ausencia de una especie química en la mezcla de gases puede potenciar, disminuir, o inclusive cambiar la percepción de un olor por completo. Por tal motivo las técnicas analíticas no son usadas para propósitos de impactos por olores, sino usualmente para: definir criterios de diseño de plantas de control, determinar si las emisiones de una especie química específica esta dentro de los niveles normados, o bien estimar una relación entre la concentración analítica de un compuesto químico, y su equivalente en términos de percepción humana.

¿Es justificable las molestias de mis vecinos?, ¿Cómo puedo evaluar el impacto de un olor?

El enfoque más frecuentemente usado para evaluar el impacto de un olor es utilizar modelos matemáticos para predecir la concentración del olor lejos de la fuente. Los resultados son comparados con un criterio de impacto, permitiendo así delimitar el área donde se espera que se experimenten algún grado de molestia por olores.

Los criterios de impacto por olores están típicamente expresados en concentración (p.e. 3 uo/m 3 ), y en tiempo de promedio y duración de la exposición (p.e.98 percentil de las observaciones horarias durante 1 año)