MUESTREO Y ANÁLISIS DE SUELOS

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1 Boletín Técnico 17 MINISTERIO DE AGRICULTURA Y GANADERÍA CENTRO NACIONAL DE TECNOLOGÍA AGROPECUARIA Y FORESTAL MUESTREO Y ANÁLISIS DE SUELOS 32 1 San Andrés 2005

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3 CONTÁCTENOS El Laboratorio de Suelos tiene más de cincuenta años de apoyar a investigadores y transferencistas del CENTA, productores y productoras, universidades, instituciones y empresas pertenecientes al sector agropecuario en los relacionado con el muestreo y análisis de suelos; además tiene amplia experiencia en esta área. Cuenta con personal profesional calificado, modernos equipos y métodos sometidos a procesos de calibración que garantizan los resultados que se realizan. Le invitamos a que contacte a la Agencia de Extensión del CENTA más cercana a su localidad, para que nuestros técnicos le asistan sobre cómo tomar una muestra de suelos, o visite el Laboratorio de Suelos, ubicado en San Andrés, municipio de Ciudad Arce. MUESTREO Y ANÁLISIS DE SUELO José Abilio Orellana 30 3

4 . PRECIOS DE ANÁLISIS DE SUELOS Aprobados por Junta Directiva en Sesión 122 de fecha 7 de noviembre FORMULARIO PARA ENVÍO DE MUESTRAS Nombre del productor: Nombre de la finca: Caserío Cantón: Municipio: Departamento: Solicitante: N de carta: Fecha: Agradecimientos El autor agradece al personal técnico del Laboratorio de Suelos del CENTA, por el apoyo proporcionado en la revisión de este boletín 4 29

5 por el CENTA en el año Autor: José Abilio Director Ejecutivo: Ing. Carlos René Granillo Gerente de Investigación: Ing. Héctor René Milla Laboratorio de Suelos: Licda. Sonia de Alegría Revisión y Diagramación: Berta Nely Menjívar Dibujos: Julio Batres Digitación: Sonia Cárcamo 28 5

6 de los nutrientes para aumentar su vigor y su Materia orgánica (%) Calcio intercambiable (Meq/100 g) Magnesio intercambiable (Meq/100 g) ÍNDICE Presentación 7 Introducción 8 Pasos para obtener una muestra representativa de suelo Recomendaciones generales 18 Base conceptual 19 Precios de análisis de suelos 26 Formulario para envío de muestras Bibliografía 27 9 Potasio intercambiable (Meq/100 g) Sodio intercambiable (Meq/100 g) Suma de bases intercambiables (Meq/100 g) Acidez Intercambiable (Meq/100g) Azufre (ppm) CICE (Meq/100g) % Saturación de bases Conductividad Eléctrica (ms/cm) rendimiento. 16. Curvas de fijación de Fósforo: Son gráficas que permiten determinar los puntos críticos de fijación a partir de los cuales el fósforo soluble en la solución del suelo se vuelve menos disponible o no aprovechable por las plantas a pesar de las aplicaciones de fertilizantes fosfatados al suelo. 17. Arena gruesa: El contenido de arena gruesa que se reporta en una muestra de suelo sirve de base para elaborar curvas de diferencia de nitrógeno de los suelos en función a su contenido de la materia orgánica. En el país estas curvas se han empleado para elaborar programas de fertilización nitrogenada en el cultivo del algodón a cargo de la Cooperativa Algodonera Limitada (COPAL) en los años setenta, y han sido retomados 6 27

7 la acidez del suelo al incorporar uno de los materiales calizos mencionados anteriormente. Esta práctica permite enmendar el suelo y por consiguiente el cultivo se verá favorecido al disponer No. Laboratorio Muestra N Muestra N Identificación de la muestra Número de sitios muestreados por muestra y profundidades (cm) Utiliza riego SI o NO (especificar sistema) Área representada/muestra Cultivo anterior (unidad de medida/mz) Rendimiento obtenido Indique dosis por aplicación de fertilizante(s) usado(s) Cuánto aplicó de materiales orgánicos y/o encalado Cultivo que desea fertilizar Mes en que sembrará o plantará Edad, si es cultivo perenne Topografía del terreno CENTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA AGROPECUARIA Y FORESTAL LABORATORIO DE SUELOS RESULTADO DEL ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN PRESENTACIÓN El Laboratorio de Suelos del Centro Nacional de Tecnología Agropecuaria y Forestal (CENTA) pone a disposición de técnicos y productores/as del sector agropecuario esta publicación, con el fin de facilitarles, paso a paso, realizar el muestreo de suelos en una explotación agropecuaria. Si las sugerencias que aquí se presentan, se toman en cuenta, se estará garantizando resultados más exactos de cada un de los análisis físicos y químicos de la superficie muestreada. Esta publicación, además de indicar gráficamente el proceso para obtener muestras representativas en cada área de muestreo, incorpora algunos conceptos ligados al tema para fortalecer el conocimiento de los demandantes de este servicio sobre esta temática; asimismo se incluyen los precios que actualmente cobra el Laboratorio de Suelos por cada análisis o paquete solicitado, y el formulario para envío de muestras, que detalla toda la información básica de la parcela, su manejo y demanda de los análisis. Estos datos y los resultados de cada determinación facilitan al técnico de suelos, elaborar las recomendaciones adecuadas y económicas de fertilización del o los cultivo(s) del productor. Textura % Arena Textura % Arcilla Textura % Limo ph en agua Fósforo (ppm) Potasio (ppm) Zinc (ppm) Manganeso (ppm) Hierro (ppm) Cobre (ppm) 26 7

8 INTRODUCCIÓN Las plantas, para crecer y reproducirse, necesitan del aire, agua y del suelo para tomar sus alimentos (nutrientes), los cuales se distribuyen en cada una de sus partes (frutos y semillas, raíces, tallos, ramas y hojas). Cada cultivo tiene sus necesidades propias de nutrientes, y sus requerimientos están en función de su disponibilidad y rendimientos esperados por el cultivador (a). Los nutrientes que las plantas extraen del suelo son agotables; por tal razón se requiere reponer los elementos nutritivos extraídos, después de cada cosecha, especialmente: nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K) y calcio (Ca), que son los de mayor consumo para el crecimiento y producción; sin embargo hay otros que son requeridos en menor cantidad; tales como el: Azufre (S), Magnesio (Mg), Boro (B), Cobre (Cu), Hierro (Fe), Manganeso (Mn), Zinc (Zn). Todos estos elementos son esenciales y desempeñan un papel importante durante el desarrollo vegetativo de los cultivos y a su vez son indicadores de la buena o mala fertilidad del suelo. Para el éxito productivo, además del nivel apropiado de fertilidad, también se deberá tomar en cuenta algunos factores que obstaculizan el crecimiento y la producción de las plantas, tales como: sequía prolongada, exceso de agua por mal drenaje, salinidad o alcalinidad, acidez, prácticas culturales inapropiadas (mala preparación del suelo, semilla de mala calidad, profundidad del suelo aprovechable y existencia de capas duras o piso de arado). De conformidad con lo anterior, el Laboratorio de Suelos del CENTA enfatiza en la importancia del muestreo de suelos y su análisis como mecanismos de orientación para corregir las deficiencias antes mencionadas; por tales motivos se sugiere tomar en cuenta las indicaciones de los extensionistas para asegurar que la muestra que se somete a su respectivo análisis físico químico sea la más representativa posible del área a cultivar o cultivada. El apego a esos lineamientos técnicos permitirá obtener resultados de los análisis dentro del margen normal permisible de error para elaborar un plan de fertilización más apropiado y 8 como carbonato de calcio o cal dolomítica da lugar al trazo de las curvas; permitiendo al especialista calcular la dosis apropiada y económica para corregir Análisis Costo + IVA $ ph en Agua, Textura al tacto, Fósforo y Potasio 3.43 Materia Orgánica 5.00 Textura por Bouyoucos 4.00 Conductividad Eléctrica 5.14 Calcio 2.29 Magnesio 2.29 Calcio y Magnesio 3.87 Zinc 2.29 Cobre 2.29 Hierro 2.29 Manganeso 2.29 Aluminio 2.29 Azufre 4.57 Arena gruesa 2.58 Capacidad Intercambio Catiónico 8.57 Curvas de fijación de Fósforo 8.00 Humedad 2.58 Textura al tacto, ph, Fósforo, Potasio, calcio, Magnesio y Materia Orgánica. Textura al tacto, ph, Fósforo, Potasio, Calcio, Magnesio, Materia Orgánica, Hierro, Cobre, Manganeso y Zinc. Textura al tacto, ph, Fósforo, Potasio, Calcio, Magnesio, Materia Orgánica, Hierro, Cobre, Manganeso, Zinc, Sodio, aluminio, Capacidad de Intercambio Catiónico Efectiva

9 Un suelo con dominancia de cationes ácidos (H + y Al 3 +) es ácido y básico cuando dominan los cationes (K +, Ca 2+, Mg 2+, Na + ). 12. Conductividad eléctrica: Este análisis es importante, dado que se logra determinar el índice de salinidad de los suelos. Muchos cultivos son muy susceptibles a la salinidad, particularmente arriba de 0.8 mmhos/cm. 13. Densidad aparente: Para su determinación, las muestras deben tomarse cuando el suelo ha sido preparado para la siembra. Su importancia consiste para calcular la lámina de agua que es necesaria aplicar a un suelo con un espesor determinado y llevar la humedad a la capacidad de campo. También es importante para determinar la disponibilidad de los nutrientes. 14. Humedad: Este análisis es importante para los cultivos bajo riego, pues la humedad del suelo influye en muchas propiedades físicas (densidad aparente, espacio poroso, compactación, permeabilidad, resistencia, y otras); en algunos procesos químicos y bioquímicos del suelo y en la actividad microbial. 15. Curvas de encalado: Son gráficas que resultan de un proceso metodológico que se realiza en un laboratorio de suelos a partir de muestras obtenidas en parcelas cuyos suelos son ácidos (ph menores de 5.5), que al emplear cantidades crecientes de materiales calizos 24 PASOS PARA OBTENER UNA MUESTRA REPRESENTATIVA DE SUELO Y SER ANALIZADA EN EL LABORATORIO. L os resultados de los análisis de suelo no servirán de nada, si las muestras que se envían al laboratorio no han sido tomadas correctamente e identificadas. De ahí la importancia de obtener muestras lo más representativas del área a cultivar o cultivada para lograr resultados confiables y así disponer de la información que se aproxime al nivel de fertilidad del suelo y a su vez dar recomendaciones adecuadas y económicas. Hay que tener presente que una mala toma de muestra de suelo o una contaminación de la misma, es la mayor causa de los posibles errores en sus resultados. Al tomar en cuenta las indicaciones que aquí se proporcionan, permitirá al productor(a) la posibilidad de establecer un proceso de seguimiento y de ventajas con respecto a: Puesta en marcha de un plan apropiado de uso y manejo de fertilización y de enmiendas. Facilitar el mejoramiento de la productividad y rentabilidad del cultivo. Proporcionar las condiciones deseables a los cultivos para que obtengan mejor aprovechamiento de los nutrientes. Registrar los resultados de los análisis físicos y químicos de cada área de la propiedad a través de los años para establecer y mantener un expediente de fertilidad histórico. 9

10 Para lograr los propósitos antes mencionados se recomienda seguir el proceso de muestreo que a continuación se detalla: 1. Hacer reconocimiento general de la propiedad previo al muestreo y según su extensión (finca, parcela, lote o común) de manera que se facilite la delimitación de las áreas homogéneas con base en criterios fisiográficos, edáficos y del cultivo. Cuando se tienen cuadrante de suelo de la zona y/o el plano de la propiedad facilitan la delimitación de las áreas en estudio. realizan en una muestra de suelo que ingresa en el laboratorio del CENTA a solicitud de toda persona interesada en resolver una problemática en particular. Este tipo de análisis tiene mayor costo y son complementarios a los análisis de rutina. 9. Textura del suelo: Se refiere a la proporción relativa de arena, arcilla y limo de un suelo y es una de las propiedades morfológicas más importantes y de gran utilidad en la caracterización de los suelos. Está relacionada con otras características, tales como la densidad aparente, facilidad para el laboreo, retención de humedad y la C I C. 10. El ph: Es un indicador de la concentración de iones H+ en la solución del suelo. Los suelos con ph entre 5.6 y 7.3 son considerados los apropiados para los cultivos, por ser dentro de este rango que los elementos nutritivos se presentan con mayor disponibilidad para las plantas. Reconocimiento de la propiedad 2. Seleccionar las herramientas necesarias y los materiales, asegurándose que estén limpias las primeras y sin uso los materiales. Entre estos se tienen: palas dúplex, palas normales y estrechas, azadones, barrenos muestreadores, baldes para colocar las submuestras, bolsas de papel o plástico, libretas, viñetas y otros Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC): Es el intercambio constante de cationes (H +, Al 3+ ) (+, Ca 2+, Mg 2+, Na + y K + ) entre la solución del suelo y sus partículas. Es un buen índice de la fertilidad de un suelo. Un suelo con mayor C I C tiene mayor capacidad de almacenamiento y de suministro de nutrientes para los cultivos. 23

11 Primarios: Nitrógeno, Fósforo y Potasio Secundarios: Calcio, magnesio y azufre Los microelementos esenciales para las plantas son: Boro, Zinc, Hierro, Manganeso, Cobre, Molibdeno y Cloro. Cuando las plantas cultivadas presentan problemas de deficiencia de nutrientes y baja producción, se puede interpretar que a la aplicación de los fertilizantes no atienden las necesidades nutricionales de los cultivos, demandando su pronta corrección. 6. Análisis físico-químico del suelo: Es el procedimiento seguido metodológicamente por los profesionales y técnicos de un laboratorio de suelos sobre una muestra representativa de una parcela de terreno, para elaborar recomendaciones de fertilizantes y enmiendas en función al estado de fertilidad del suelo. 7. Análisis de rutina: Llámase así al conjunto de análisis básicos que se le realizan a toda muestra de suelo que ingresa en el laboratorio de Suelos del CENTA, para determinarle la textura al tacto, ph en agua, fósforo (P) y potasio (K). Este paquete resulta barato, rápido de realizar y fácil de interpretar en comparación con otros análisis. Materiales y herramientas 3. Delimitar la propiedad en áreas o lotes que sean homogéneos o uniformes en cuanto color, textura, pendiente, drenaje, profundidad de suelo, pedregosidad y sistema de cultivo. Es recomendable tener áreas de muestreo de cuatro manzanas de extensión. En el caso de fincas extensas y terrenos uniformes una sola muestra representativa bastará para muestrear de 10 a 16 manzanas. El empleo de GPS (Sistema de 8. Análisis especiales: Son los análisis (tales como granulometría, capacidad de intercambio catiónico, reacción del suelo, fracción orgánica, elementos menores y otros) que se 22 Delimitación de áreas homogéneas 11

12 Posicionamiento Global) es de gran importancia como instrumento de apoyo para la ubicación y anotación de las coordenadas de los diferentes puntos de muestreo, y cuya información alimentará la base de datos que operará en el laboratorio de Suelos para el seguimiento de la fertilidad de los suelos a nivel nacional. La elaboración de un croquis de la propiedad es deseable para no confundir los resultados. 4. Iniciar el muestreo de suelo haciendo la primera perforación o toma de submuestra de conformidad con la herramienta seleccionada o disponible. En el caso de cultivos anuales que no se disponga de barreno, proceda a obtener la submuestra conforme se indica en el dibujo. Si utiliza una pala, tome aproximadamente una libra de la porción central y deposítela en un recipiente (balde), a fin de mezclar las submuestras de cada área homogénea y obtener la m u e s t r a representativa del terreno. Forma de obtener submuestras utilizando pala En el caso de frutales, las submuestras se toman en dos niveles de profundidad: la primera hasta 30 cm, y la segunda de 30 a 60 cm, depositando cada submuestra en 12 cuales se recorre en zig-zag, entre sitio y sitio de muestreo, para la obtención de las submuestras tomadas al azar y de las cuales se obtiene la muestra representativa de la parcela. Es conveniente realizar esta práctica dos o tres meses antes del establecimiento del cultivo; pero si el cultivo es semipermanente o permanente y en producción, el muestreo debe hacerse dos meses antes del establecimiento normal de la época lluviosa (mayojunio); y en el caso que la plantación tenga riego, cada seis meses o al final de la última cosecha del período. 4. Muestra representativa: Es la cantidad de tierra (dos libras) que se obtiene a partir de mezclar uniformemente todas las submuestras extraídas de diferentes puntos de una superficie homogénea de la propiedad a cultivar o cultivada y enviada, debidamente identificada, al Laboratorio para su análisis físico y químico. 5. Nutrientes o nutrimentos: Son los alimentos de las plantas; se conocen como elementos, y en total son 60, de los cuales 16 son los esenciales para el normal crecimiento y reproducción, de tal forma que al faltar algunos de ellos, las plantas no terminan su ciclo vegetativo. De estos 16 elementos, el Carbono, Oxígeno e Hidrógeno son suministrados esencialmente por el aire y el agua; mientras que los restantes, por el suelo. Estos últimos se clasifican en macro y microelementos. De acuerdo con el mayor requerimiento, estos son agrupados en: 21

13 BASE CONCEPTUAL recipientes diferentes. Con el fin de retroalimentar el conocimiento, a continuación se detallan algunos conceptos básicos que ayudarán a realizar con mayor eficiencia los muestreos de suelos. 1. Herramientas y materiales: Es importante que el productor (a) tenga a la mano las herramientas apropiadas y los materiales, de modo que en el momento de hacer el muestreo de suelos de la parcela se facilite la operación y se aproveche mejor el tiempo durante la toma de muestras. Entre estos se pueden utilizar azadones, barrenos, palas, baldes, planos, bolsas plásticas, plumones o bolígrafos y cartulina (tarjetas). 2. Área homogénea: Superficie del terreno o parcela que presenta uniformidad en cuanto a su relieve (fisiografía), textura (arenosa, arcillosa, franco, franco-arcillosa, etc.), color, drenaje y profundidad. Si las diferencias son mínimas, éstas podrán aceptarse con miras a maximizar el área homogénea y favorecer la aplicabilidad de los productos nutritivos y optimizar las recomendaciones para el mismo uso y manejo agrícola. Muestreo para cultivos anuales Muestreo para cultivos perennes 3. Muestreo de suelo: Actividad que se realiza sobre áreas homogéneas en el interior de las propiedades agropecuarias, en las El primer punto perforado o muestreado y los 13

14 siguientes tendrán que seleccionarse al azar; teniendo el cuidado de ubicarlos a una distancia aproximada de 15 a 20 m de los linderos (cercos), calles, bordas, quebradas, canales, casas y otras construcciones. Al tomar la primera submuestra, iniciar el recorrido y continuar las perforaciones en el interior de la parcela, caminando en zig - zag como se indica en el dibujo, y repitiendo la misma operación de ahoyado de la forma anterior, procurando que todas las submuestras tomadas sean iguales; es decir, se tomen uniformemente desde la Muestreo de área homogénea superficie hasta la profundidad de la capa arable, procurando obtener el mismo volumen y sección del suelo. Tenga presente que el número de submuestras estará en función de la extensión del área que se muestreará; sin embargo, debe tomar en cuenta que a mayor cantidad de submuestras extraídas, mejor representatividad se tendrá de la superficie del terreno a cultivar o a fertilizar. Como criterio general se recomienda tomar de tres a RECOMENDACIONES GENERALES Para cada explotación agropecuaria, trate de establecer un expediente de resultados de los análisis físicos y químicos de sus muestras de suelo, a fin de disponer de la información que le sirva como soporte del historial de fertilidad de sus parcelas y se puedan tomar decisiones apropiadas en el manejo y fertilidad de los suelos. Cuando las deficiencias de uno o dos nutrientes limitan el buen desarrollo de las plantaciones, y a su vez se perciben los efectos en la reducción de los rendimientos y calidad de las cosechas, y existen dudas en identificar el nutriente causante, se sugiere tomar muestras foliares para su respectivo análisis complementario en el Laboratorio de Química Agrícola del CENTA, para garantizar la fertilización más apropiada para el cultivo. Si le han determinado la textura de su suelo con anterioridad y mantiene la información que le reportó el Laboratorio de Suelos, evite solicitarla nuevamente, pues esta propiedad se mantiene por varios años; es decir, no le cambiará. Si dispone de resultados recientes sobre los análisis de suelo, y a efecto de dar seguimiento al plan de fertilización aplicado en su parcela con cultivos semipermanentes y permanentes, bastará con determinar el ph como recurso básico para corregir y favorecer la disponibilidad de los nutrientes a través de las enmiendas y fertilizaciones. Si necesita asesoría o asistencia técnica para establecer un plan de fertilización y de enmienda en su terreno, le invitamos a que visite la Agencia de Extensión Agrícola del CENTA cercana a su localidad o al Laboratorio de Suelos del CENTA

15 cartulina, la identificación de la muestra, inmediatamente después de depositarla en la bolsa, siempre y cuando la tierra no esté húmeda. 9.Enviar las muestras al Laboratorio para su respectivo análisis físico y químico, acompañado de un formulario que proporciona esta Unidad (ver pág. 26). Si no se dispone de este formulario, es conveniente contactar con el Laboratorio de Suelos, o con la Agencia de Extensión más cercana, para su obtención. cuatro submuestras por manzana; de cuatro a seis, cuando la propiedad tenga dos manzanas; y de seis a ocho, cuando su extensión sea mayor de dos. El total de submuestras que debe tomarse depende de la extensión del terreno, pero nunca deberá ser menor de tres. Otra alternativa se sintetiza en el cuadro siguiente, el cual indica el número de submuestras Superficie de la parcela o lote (en manzanas) Menos de 4 4 a 8 8 a a 16 Número de submuestras a extraer por parcela 10 a a a a 30 requeridas para obtener una muestra compuesta o representativa en función al tamaño de la parcela o lote. 6. Tomar de la mezcla de tierra aproximadamente dos libras. En el caso de aquellas parcelas o lotes extensos, que 18 15

16 requieren de mayor número de submuestras, se aconseja que al tener un volumen manejable (5-6 submuestras), mezclarlas en un recipiente o balde y dejar sólo un 50% del volumen extraído; luego continuar el recorrido y repetir la operación. Al obtener el peso o volumen igual al anterior; proceder de igual manera a mezclar y dejar el 50%; luego seguir este mismo proceso hasta concluir el recorrido en el último lugar del Submuestras libras). Minitarjeta de identificación de la 7. Depositarla en una bolsa plástica resistente y nueva, e identificarla. 8. Escribir en una mini-tarjeta o porción de Muestra representativa muestreo, para hacer la mezcla final y obtener la muestra representativa. De lo contrario habrá que depositar sobre un plástico todas las submuestras y m e z c l a r l a s uniformemente para obtener la muestra (2 Bolsa conteniendo la muestra representativa

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