República Bolivariana de Venezuela. 

Universidad Politécnica Territorial de Paria Luis Mariano Rivera. 

Descripción de equipos tecnológicos que se necesitan para un laboratorio de suelos. 

Linea de Investigación: Tecnología y desarrollo Agrícola.

Compilador: Phd. Dr. Nestor Jose Malave Mata.

Presentación. 

Los estudios de suelo representan una estructura de investigación y riqueza natural incomparable y sus suelos son un recurso vital para la agricultura, la conservación ambiental y el desarrollo sostenible; para manejarlo y conservarlo de manera adecuada,es indispensable conocer sus componentes físicos, químicos y biológicos mediante análisis de suelos especializados en un laboratorio de suelos bien equipado. En esta ocasión, el suelo será el protagonista. Para este trabajo técnico observaremos cómo es un laboratorio de suelos y qué lo compone según los procesos que allí se llevan acabo,además de observar cada tipo de análisis realizado en ellos. 

¿Para qué se estudia el suelo en el campo del contexto agrícola? 

Cada tipo de suelo tiene características distintas que determinan su fertilidad,capacidad de retención de agua, estructura, acidez, y más. Estos factores afectan directamente la producción agrícola, la fertilidad del suelo, la conservación del ecosistema y la planificación del uso sostenible del suelo. 

Las ventajas más representativas de los estudios de suelos son: 

∙ Tomar decisiones más precisas en la agricultura. 

∙ Reducir el uso innecesario o excesivo de fertilizantes y agroquímicos. ∙ Restaurar suelos degradados que se pueden recuperar. 

∙ Aumentar la capacidad que tiene el suelo para resistir, adaptarse y recuperarse ante perturbaciones externas

∙ Proteger la biodiversidad del suelo y la salud de los ecosistemas.

∙ Realizar compost para suelos. 

Alcances Operativos. 

Para obtener datos confiables y útiles sobre las condiciones reales del suelo, se requiere contar con un laboratorio de suelos que esté adecuadamente equipado, siga protocolos estandarizados y cuente con personal capacitado en análisis físico, químico y biológico. 

¿Qué se necesita en todo laboratorio de suelos? 

En principio, el área donde se va a adecuar el laboratorio debe tener un espacio planificado. El flujo de trabajo en un laboratorio de análisis de suelos es fundamental para evitar la contaminación cruzada y garantizar resultados confiables en los análisis físicos, químicos y biológicos del suelo. El flujo se puede dividir de la siguiente manera y estos equipos para suelos son cruciales para esto: 

Recepción y almacenamiento de muestras 

En esta área se registran las muestras, se clasifican de acuerdo con su naturaleza y se almacenan en lugares seguros y adecuados para su conservación. 

Secado y molienda 

∙ Para el secado se requiere por lo general utilizar una estufa de secadoa105±5 °C con la robustez suficiente para realizar este proceso de 12a24horas,dependiendo de la humedad del suelo, la cantidad de muestra y el tipo de suelo.

Es fundamental tener en cuenta la capacidad. Por ejemplo, Tecnal consureferenciaTE-394 maneja desde los 64L hasta los 1516L. Decidir entre uno de gran capacidad o uno pequeño ya dependerá de las necesidades particulares del laboratorio. 

∙ La molienda del suelo garantiza la homogeneidad y representatividad de la muestra, rompe agregados y mezcla el material, además de eliminar el material que no forma parte del suelo útil como piedras, raíces, restos vegetales.

Este modelo de Tecnal, un equipo esencial en el análisis físico del suelo, incluye un tamiz de 2mm, el cual es el tamaño de partícula para análisis posteriores. La muestra que pasa por un buen proceso de molienda tiene menor variación entre replicados y produce resultados más confiables. 

∙ Ya molida la muestra, se pasa a tamizar. 

Preparación de la muestra 

∙ En este paso es importante primero medir y pesar. 

∙ Luego, se deben preparar las soluciones: 

La preparación adecuada de soluciones en un laboratorio de suelos garantiza la precisión y confiabilidad de los análisis químicos. Requiere exactitud en el pesaje, uso de agua pura, reactivos de calidad, materiales volumétricos calibrados y cumplimiento de buenas prácticas de laboratorio, bajo los cuidados y condiciones de preparación. 

Sistemas de agua ultra pura como el Aquinity² E35 / E70 producen agua pura y ultra pura a partir de agua del grifo.

Las cabinas de extracción protegen al usuario y al entorno de vapores y contaminantes peligrosos. Son clave para la seguridad del laboratorio y el analista. 

El material clase A garantiza mediciones precisas y confiables. Es esencial para obtener resultados exactos en el laboratorio. 

∙ Para después homogeneizar las muestras para que se produzca la extracción.Para este propósito se requieren mesas agitadoras como esta: 

Tres análisis fundamentales en un laboratorio de suelos. 

Un laboratorio de suelos debe tener la capacidad de realizar una serie de pruebas especializadas que evalúan las propiedades fundamentales del suelo en sus tres dimensiones principales: química, física y biológica. Se recomiendan áreas separadas para cada tipo de análisis de suelos, equipadas con los instrumentos específicos para cada disciplina.

También, es recomendable utilizar mobiliario funcional y versátil que facilite el trabajo y optimice el uso del espacio. 

Análisis químico del suelo: 

El análisis químico del suelo determina la disponibilidad de nutrientes esenciales y otros factores químicos que afectan la fertilidad y la salud del suelo, permiten formular recomendaciones precisas de fertilización, optimizando el uso de insumos y mejorando la productividad agrícola. Algunos de estos análisis y equipos para suelos son:

∙ La extracción de resina es una técnica utilizada para evaluar la disponibilidad de nutrientes particularmente cationes y aniones en el suelo. ∙ El análisis de acidez o alcalinidad del suelo. El pH del suelo afecta la disponibilidad de nutrientes como el fósforo, el hierro y el manganeso. Además,un pH inadecuado puede limitado puede limitar el desarrollo de cultivos. 

∙ La pasta saturada se utiliza principalmente para evaluar la calidad química del suelo en condiciones de humedad máxima, simulando lo que ocurre en el campo después de un riego. 

∙ La digestión de muestras que es particularmente útil para extraer y disolver los elementos presentes en una muestra de suelo, con el fin de analizarlos posteriormente. 

∙ La determinación de materia orgánica por pérdida por ignición (LOI) y de humedad total en suelos y cenizas son procesos que se utilizan para cuantificar la cantidad de agua presente en el suelo, estimar el contenido de materia orgánica por pérdida de masa tras calcinación y cuantificar el contenido mineral inorgánico no volátil del suelo.

∙ Los análisis de nutrientes podemos mirarlos en dos frentes: 

o Los análisis elementales de nutrientes. A continuación, encontraremos los elementos esenciales analizados en un laboratorio de suelos, junto con los equipos de análisis químico recomendados para cada uno. 

TABLA DESCRIPTIVA DE ELEMENTOS NUTRIENTES DEL SUELO:

Como se evidencia en el cuadro, para la gran mayoría de los casos la espectroscopía de absorción atómica es idea para este tipo de análisis. Equipos como el XplorAAdeGBC con técnica de llama u horno de grafito son versátiles y robustos en este sentido.

Para una fácil detección y cualificación de niveles de mercurio, hay marcas como Lumex que ofrecen detectores específicos para este elemento en diferentes tipos de muestras. Lee más sobre cómo detectar mercurio. 

Igualmente a través de un espectrofotómetro UV-Vis es posible realizar algunos análisis elementales. Existen igualmente otros analizadores elementales comolos de Quic que se centran, en este caso, en el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno. 

Analizadores específicos para azufre como este. 

∙ Para evaluar la fertilidad del suelo y garantizar un manejo adecuado de los cultivos es común la determinación de nitrógeno. El nitrógeno es uno de los macronutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas, ya que forma parte de proteínas, enzimas, clorofila y ácidos nucleicos.

Se describe mediante el presente que, en el caso del análisis de suelos, el sistema de determinación de nitrógeno indicado es micro, dada la concentración de este elemento en las muestras tomadas. 

∙ Sobre la separación de muestras líquido-sólido podemos estudiar lo siguiente:

o Extracción de nutrientes: Para obtener extractos claros (NO₃⁻, PO₄³⁻, K⁺,etc.) después de la extracción química. 

o Carbono orgánico disuelto (DOC): Separación del líquido después de la extracción con agua o solución salina. 

o Curva de retención de humedad: Para extraer agua retenida y simular condiciones de humedad del suelo. 

o Análisis de contaminantes: Preparación de extractos parametales,pesticidas o hidrocarburos. 

Análisis físico del suelo. 

El análisis físico del suelo evalúa las propiedades estructurales del suelo que afectan la aireación, la infiltración de agua y el soporte para las raíces de las plantas, es fundamental para planificar prácticas agrícolas adecuadas y prevenir problemas como la compactación o la erosión del suelo. Son de resaltar los siguientes estudios y equipos para suelos: Textura del suelo. 

Determina la proporción de arena, limo y arcilla. 

Es importante en tanto estos factores afectan aireación, retención de agua y manejo de cultivos. 

Agitador vertical de probetas para textura de suelos. 

Punto de marchitez permanente (PMI) y Retención de humedad (RH)

El PMI determina el nivel de humedad en que las plantas no pueden extraer agua,mientras que el RH expone la curva de contenido de agua vs. tensión matricial El primero permite definir el límite inferior del agua disponible, mientras que la retención de humedad permite calcular agua disponible para cultivos. Ambos análisis se llevan a cabo con este mismo equipo para suelos.

Olla Richards. 

Infiltración. 

Permite conocer la tasa de entrada del agua al perfil del suelo. Es importante en tanto estos factores afectan aireación, retención de agua y manejo de cultivos. 

Infiltrómetro. 

Estabilidad de agregados. 

Analiza la resistencia de los agregados a desintegrarse en agua Es importante para evitar la erosión y degradación del suelo

Caracterización: 

Yoder para tamizado por vía húmeda. 

Análisis microbiológico del suelo. 

El análisis microbiológico en un laboratorio de suelos evalúa la actividad microbiológica y la biodiversidad del suelo, factores clave para la salud y la fertilidada largo plazo, son esenciales para comprender la dinámica biológica del suelo y su capacidad para mantener la fertilidad sin depender excesivamente de insumos externos.

Algunos procedimientos importantes en este respecto son: ∙ Preparación de muestras: 

Cabina de Flujo Laminar 

∙ Dispensador de medios de cultivo: 

Dispensador Automático. 

∙ Incubación de muestras: 

Incubadora con circulación forzada.

∙ Detección y cuantificacion de hongos como micorrizas, virus, bacterias:

Analizador en Tiempo Real (P.C.R). 

Aspectos de Cierre: 

Dentro de los vectores descriptivos tecnológicos del informe trabajado, se caracterizo vectores, técnicos, funcionales, mecánicos, operativos de los diversos equipos y procesos que se realizan de forma empírica en un laboratorio de análisis de suelo, para mejorar el proceso agrícola de avance y complejidad científica. 

Referencias Bibliográficas.

TKyPRB(MÁNDLIÍAPÁC.ERZAGHI,.ECK1976).ECIAOSULNGERTIA 

Ansorena, J. (1995). El Suelo en la Agricultura y el Medio Ambiente. Laboratorio Agrario. Departamento de Agricultura y Medio Ambiente. Diputación Foral de Gipuzkoa. Vol. IV, N°38 – 3er trimestre. Recuperadodehttp://www.fraisoro.net/articulos/38_34_38.pdf 

Badia V, D. (1995). Biología del Suelo. Geórgica (4): 235-259. 

Bertsch, F. (1987). Manual para interpretar la fertilidad de los suelos enCostaRica. 2° ed. Editorial Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica. 78p. 

Bornemisza, E; Fornier,L; Carazo, E; Bonilla, A. (1986). Setiembre Científico3: Suelos y Agricultura en Costa Rica. Editorial UNED. San José, CostaRica. 51p.