Tomar muestras de suelos ahora será más fácil

Un innovador aparato –que ya obtuvo patente de invención de la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC)- optimiza muestras indeformadas de tierra para su análisis físico y mejora las condiciones de trabajo para el operario. Se llama VAMC-001y es el fruto de un trabajo interdisciplinario de largo alcance.

A los barrenos, como se conocen los equipos utilizados para sacar muestras de los suelos agrícolas para su respectivo análisis químico o físico, les ha salido una competencia que ya tiene patente.

La nueva herramienta, producida por investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UN) Sede Palmira, nació de un trabajo de diseño industrial que poco a poco se fue adaptando mediante una ardua y constante tarea interdisciplinaria que dio lugar al VAMC-001, como fue inscrito ante la SIC.

A simple vista parece una bomba de espalda, lo que ya ofrece una idea de lo fácil que es manejarla en el campo, y de que mejorará la salud ocupacional de los operarios frente a la herramienta tradicional, que requiere un esfuerzo físico importante para enterrarla.

“Algo similar ocurre cuando en vez del barreno se utiliza la pala, que además tiene el inconveniente de proporcionar una muestra demasiado grande para lo se requiere en laboratorio”, explica la profesora Martha Henao, coordinadora del Laboratorio de Agua y Suelos de la Facultad de Ciencias Agrarias de la un Sede Bogotá.

Para Eliana Castro Silva, decana de la Facultad de Ingeniería y Administración de la un Sede Palmira y una de las inventoras, junto con el docente Raúl Madriñán Molina y el diseñador industrial Jorge Andrés Vargas Monedero, llegar al prototipo final les implicó cumplir con las etapas de reconocimiento del problema, investigación y análisis, definir los requisitos de diseño y elaborar los modelos para los respectivos procesos de comprobación.

El barreno convencional es una varilla cuya altura llega al pecho del operario y generalmente termina en punta o en forma de cilindro con uno o varios anillos interiores muestreadores; para que penetre lo suficiente en el suelo y extraiga la muestra debe ser golpeada con un martillo, mientras que el VAMC-001 usa la fuerza hidráulica y mecánica para romper su resistencia.

Exactitud, validez y confiabilidad

Una de las recomendaciones de los agrónomos a la hora de cultivar es realizar el análisis físico de suelo a partir de estas muestras. Pese a que los pequeños campesinos priorizan el análisis químico, que da cuenta de los nutrientes y parámetros biológicos –población microbiana–, el análisis físico permite determinar las propiedades de la tierra, que influyen de manera importante en su fertilidad.

La profesora Henao asegura que “un suelo con buenas propiedades físicas garantiza un buen cultivo”, ya que estas dan cuenta de la infiltración de agua, de la compactación del suelo y de su densidad aparente, que es, básicamente, la relación entre la masa del suelo y el volumen. Estos análisis también muestran los niveles de infiltración de agua o de degradación de los suelos.

En tal sentido, la docente explica que los problemas de desarrollo de determinado cultivo pueden estar asociados con propiedades físicas –que el suelo esté muy compactado, por ejemplo, dado que los cultivos se estresan si no tienen suficiente espacio poroso para que haya aireación y para almacenar agua.

Cuando se vayan a tomar las muestras para el análisis físico el suelo debe mantener su arquitectura, es decir que se requiere un suelo indeformado o, como lo señalan algunos expertos, que no haya sido perturbado, invariable.

A diferencia de las muestras para el análisis químico, que se hacen mezclando aquellas tomadas de diferentes partes del suelo, las que se toman para las pruebas físicas deben ser de extraídas de un punto específico.

Según estas consideraciones, el equipo diseñado por los investigadores de la UN Sede Palmira reúne las características requeridas para tomar muestras indeformadas de suelo y permite conocer sus propiedades físicas con criterios de exactitud, validez y confiabilidad por medio de un proceso estandarizado.

Subsistemas del equipo

Lo primero que se hace para extraer la muestra, al igual que ocurre con el equipo convencional, es preparar el terreno –retirando con la pala un poco de corteza (2 cm aproximadamente)– y remojar con abundante agua para que el suelo la absorba y se facilite la actividad.

Después se instala el equipo en el lugar de la muestra, anclándolo con las estacas; en seguida se acciona el sistema hidráulico con la palanca lateral para empezar a enterrar el sistema de muestreo.

Cuando el aparato ha penetrado el suelo hasta la medida requerida se abre la válvula de liberación, para que este vuelva a su posición inicial y a la vez se extraiga la muestra, gracias a la acción de los resortes del sistema elástico.

El paso siguiente es retirar el pin bloqueador y el sistema de muestreo del equipo, extraer los anillos internos del cilindro exterior con filo y cortar los excedentes de suelo del anillo central. Finalmente se ponen tapones en los extremos del anillo que carga la muestra de suelo, para llevarla al laboratorio.

Los inventores explican que los subsistemas que conforman el equipo son: el hidráulico, que transmite la fuerza requerida para enterrarlo por medio de una palanca. El subsistema de desplazamiento, que transmite el movimiento del sistema hidráulico al de muestreo, además de mejorar el desempeño del equipo mediante resortes, eliminando así los golpes que se le dan al barreno para tomar la muestra.

También está el anclaje, que mantiene el equipo fijo sobre el terreno y genera la resistencia necesaria para introducir los cilindros muestreadores por medio de una fuerza hidráulica. El sistema de muestreo se vale de un conjunto de anillos dentro de uno con filo de mayor diámetro y longitud, que son insertados en el suelo y, posteriormente, retirados mediante el sistema elástico (resorte).

Por último, el subsistema de presión y apoyo corporal adecúa la superficie para utilizar el equipo en posición sedente y aportar más peso en caso de que se requiera mayor penetración en el terreno muestreado. Desde tal posición, además, se facilita la manipulación de la palanca del sistema hidráulico. La muestra obtenida se lleva a los laboratorios, donde se desarrollan los análisis físicos correspondientes, como por ejemplo la relación masa sobre volumen, mediante técnicas como la de olla y plato a presión, en la que se incluye aire a presión para saber con qué succión está siendo retenida el agua en el suelo.

En cuanto a costos, los creadores del VACM-100 todavía no se atreven a dar una cifra, pero confían en que será un precio muy competitivo para sus potenciales clientes, tales como compañías nacionales e internacionales especializadas en análisis de suelos y grandes cultivadores, que en algunos casos cuentan con sus propios laboratorios de análisis.

Por lo pronto están trabajando en una propuesta de producción industrial, porque la gran preocupación de la UN Sede Palmira es que esa iniciativa no se quede solo en la patente, sino que pase a la fase de transferencia tecnológica.

Aunque para los investigadores es difícil expresar con palabras lo que significa haber obtenido la patente para el VAMC-001, la profesora Eliana resume este logro en una frase muy corta: “auténtico Orgullo UN”.

Artículo tomado de UN Periódico Digital.