Determinación de la estabilidad de los agregados del suelo

El arreglo establecido por la conexión de las partículas primarias del suelo (arena, limo y arcilla) entre sí y con otros componentes minerales y orgánicos del suelo en interacción compleja con agentes físicos, químicos y biológicos, dando lugar a agregados.

El suelo está compuesto por un conjunto de agregados de diferente tamaño y estabilidad, y la unión de los agregados del suelo, organizados en una forma geométrica definida, constituye la estructura del suelo, una de las características físicas más importantes del suelo en relación con su uso y manejo.

En la práctica, los agregados son los encargados de mantener el suelo estructurado, consistente y con porosidad (volumen de espacios vacíos) para el paso de nutrientes, aire y agua. Si no se conserva la estructura del suelo, el suelo se compacta, perjudicando la formación del sistema radicular de la planta, haciéndola susceptible a la erosión, etc.

Estabilidad de los agregados

La estabilidad de los agregados se refiere a la resistencia que presenta el conjunto de partículas del suelo en relación a la acción de las fuerzas de desagregación sobre éstos. Influye en la estructura del suelo y, en consecuencia, en la infiltración de agua, la aireación del suelo, la actividad biológica, el secuestro o emisión de C y la erosión del suelo.

La estabilidad de los agregados también juega un papel importante en la definición de la erosionabilidad del suelo, es decir, su mayor o menor susceptibilidad a la erosión. Los agregados de baja estabilidad pueden romperse al menor impacto, como el que provocan las gotas de lluvia, por ejemplo. La destrucción de los agregados reduce la porosidad, lo que dificulta la infiltración y aumenta la escorrentía de agua superficial, lo que provoca una mayor pérdida de suelo.

El tipo de manejo y las prácticas agrícolas pueden influir positiva y negativamente en la estabilidad de los agregados, convirtiéndose en un indicador de la calidad del suelo. Las prácticas de manejo que tienen como objetivo aumentar y conservar la materia orgánica, promueven el aumento de la estabilidad de los agregados, debido a su acción sobre los factores químicos, físicos y biológicos involucrados.

Además de ser útil para determinar la erosionabilidad del suelo, el conocimiento de la estabilidad de los agregados es importante para orientar la adopción de prácticas de manejo encaminadas a una mayor conservación del suelo, desde el punto de vista ambiental y agronómico, así como para evaluar la calidad del suelo.

Método de determinación: tamizado en agua

El tamizado en agua o seco son los métodos más comunes para determinar la estabilidad de los agregados del suelo; sin embargo, el tamizado en agua es el método más común para probar la estabilidad de los macroagregados (> 0,25 mm). Considerando los procesos naturales que ocurren en el campo, el método en agua simula el efecto de mojar y transportar los agregados durante una lluvia.

El “dispositivo” llamado Yoder fue creado por el investigador del mismo nombre en 1936 y consiste en un conjunto de tamices sometidos a oscilación vertical en el agua. El método ha sido mejorado con el tiempo, dando como resultado equipos modernos y fáciles de usar, como el Tamizador Yoder, modelo TE-3300, que está compuesto por tres tanques cilíndricos de acero inoxidable, cada uno de los cuales contiene internamente un juego de cinco tamices.

Después del tiempo de oscilación de los tamices, los agregados del suelo se rompen y pasan a tamices de menor diámetro. El objetivo del ensayo es medir la cantidad y distribución de tamaño de los agregados estables en agua, relacionándolos con los que no se desintegran. Cuanto mayor sea la estabilidad de estos agregados, mayor será la cantidad de agregados retenidos en los tamices de mayor diámetro. Cuanto menor era la estabilidad de estos agregados, se rompían con facilidad y quedaban retenidos en los tamices de menor diámetro.

Las metodologías para determinar la estabilidad de los agregados (también llamado porcentaje de agregados) son extremadamente variables en cuanto al tamaño, la forma de obtener los agregados para iniciar el protocolo, la condición de masa y humedad de la muestra, el número y tiempo de oscilaciones, etc. Es común encontrar trabajos publicados que, basados ​​en metodologías originales, incluyen algunos cambios; sin embargo, de forma simplificada, su ejecución implica los siguientes pasos:

• Recolección de muestras intactas de suelo, conservando en la medida de lo posible su estructura original.
  

• Si es necesario, se puede aplicar una fuerza ligera con las manos para romper el bloque y luego separar muestras de 25g a 50g.

• Coloque la muestra en papel de filtro y satúrelo lentamente. Otra opción es rociar con una botella de spray, que contenga agua destilada, utilizando no más de siete pulverizaciones por muestra, y esperar la humectación completa durante 2 horas (Cesário et al., 2010). Posteriormente, coloque la muestra en el primer tamiz (2 mm).

• Agregue agua en cada depósito cilíndrico del  Tamizador Yoder, modelo TE-3300, de manera que el nivel del agua toque apenas el primera tamiz (2 mm), cuando las varillas del equipo estén en su posición más baja.

• Introducir el juego de tamices en el depósito cilíndrico y realizar el tamizado durante 15 min a 25 oscilaciones por minuto.

• Después del tamizado, el material retenido en cada tamiz se coloca en una estufa de secado con circulación de aire, modelo TE-394/500L, a 40°C por 48 horas o a 105°C por 24 horas. La temperatura de secado tiene en cuenta si la muestra se someterá posteriormente a más análisis.

• A continuación, se pesa la muestra en una balanza analítica, cuantificando los áridos retenidos en cada tamiz y los contenidos en el fondo del juego de tamices, para obtener el índice de estabilidad de los agregados o porcentaje de agregados.

No existe un número estandarizado para interpretar los resultados de las pruebas de estabilidad, con el objetivo de clasificar un suelo de acuerdo con su condición física. El índice de estabilidad de agregados representa una medida de la agregación total del suelo, no considerando la distribución por clases de agregados, sin embargo, cuanto mayor sea la cantidad de agregados con un diámetro menor a 0.25 mm, menor será el índice de estabilidad, caracterizándolo como un suelo de baja estabilidad. Los suelos con un diámetro promedio superior a 0,25 mm pueden considerarse relativamente resistentes a la desintegración y dispersión.

Consideraciones finales

La estabilidad de los agregados es un indicador de los procesos involucrados en la degradación del suelo, ya que influye en la infiltración, retención de agua, aireación y resistencia a la penetración de raíces, erosión hídrica y eólica, siendo el parámetro relacionado con la erosionabilidad del suelo.

Determinar la estabilidad de los agregados del suelo es la forma más cercana de evaluar numéricamente la condición estructural del suelo, a menudo en la investigación agrícola y ambiental. El tamizado en agua, basado en la metodología propuesta por Yoder, simula las condiciones que se dan en campo y puede ser fácilmente realizado en equipos como el  Tamizador Yoder, modelo TE-3300, compuesto por juegos de tamices insertados en depósitos cilíndricos, permitiendo la ejecución de 3 muestras simultáneas y temporizador digital, optimizando la rutina del laboratorio.

Referencias 

CESÁRIO, F. V. et al. Estabilidade de agregados em água: análise crítica e padronização. Comunicado Técnico 57. 2010.  Embrapa Solos. Rio de Janeiro. Disponible en: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/128680/1/ComTec-57-Estabilidade-Agregados.pdf

NZ Soils. Soil Structure: Peds and the Types of Structural Units. Disponible en: http://www.nzsoils.org.nz/Topic-Describing_Soils/Soil_Structure-Peds_and_the_Types_of_Structural_Units/

SALTON, J. C et al. Determinação da agregação do solo - Metodologia em uso na Embrapa Agropecuária Oeste. Comunicado Técnico 184. Embrapa Agropecuária Oeste. Dourados. Disponible en: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/952808/1/COT2012184.pdf

SILVA, T. H dos S. Indicadores físicos da qualidade de Latossolos da Chapada do Araripe no diagnóstico de impactos ambientais. Trabalho de Conclusão de Curso - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Departamento de Agronomia, Recife, 2018. Disponible en: https://repository.ufrpe.br/bitstream/123456789/800/1/tcc_eso_talmohenriquedossantossilva.pdf

VEIGA, da V. et al. Estabilidade de agregados em diferentes condições de energia de desagregação e de umidade antecedente, em um Latossolo Vermelho. In: Reunião Brasileira de Manejo e Conservação do Solo e da Água, 15., 2004, Santa Maria, RS. Anais... Santa Maria, RS: SBCS, 2006. p. 1-4. Disponible en: http://www.fisicadosolo.ccr.ufsm.quoos.com.br/downloads/Producao_Resumos/XVRBMCSA_19.pdf

YODER, R. E. A direct method of aggregate analysis of soils and a study of the physical nature of erosion losses. Journal of the American Society of Agronomy, v. 28, n. 5, p. 337-351, 1936.