Correlation between Density and Mechanical Resistance of Soil Obtained with Probes of Different Geometries/Correlacion entre densidad y resistencia mecanica del suelo obtenida con sondas de diferentes geometrias

• Published in: Revista ciencias técnicas agropecuarias Vol. 29; no. 3; p. 28
• Main Authors: Ramos-Carbajal, Ernesto, Ma, de la Figal-Costales, Armando E. Garcia, Hernandez-Cuello, Geisy
• Format: Journal Article
• Language: Spanish
• Published: Editorial Universitaria de la Republica de Cuba 01-07-2020
• Subjects: Humidity; Investigations; Soil structure
• ISSN: 1010-2760

An important soil variable is mechanical resistance, a feature that interacts with other soil properties such as bulk density, texture, moisture content and porosity. Hence a number of experimental investigations have been conducted to obtain a probe of better correlation with volumetric density and resistance to penetration. However, so far, there is no precise information on the technical requirements for the design of probes. The objective of this scientific research was determining the type of probe that ensures the correlation levels between volumetric density and resistance to penetration under different moisture conditions for a Ferrallitic Red Lixiviate soil, typical of Cuba. To meet this objective, eight types of probes (five cone-shaped and three wedge-shaped) with different geometric dimensions were designed and an experimental design of 2x3 factorial nature was executed, setting humidity, intermediate (28%) and high (35%), and three levels of volumetric density (1; 1,1 and 1,2 g-[cm.sup.-3]). As a result of the experimentation, it was obtained that the wedge-shaped prismatic probe with 30 (o) and base area of 520 [mm.sup.2], presented the highest levels of correlation with the ASAE index ([R.sup.2] = 0.95) and the volumetric density ([R.sup.2] = 0.84), for moisture of 28%, resulting in the most accurate geometric form for estimating soil compaction. Keywords: Compaction, cone index, sensors, volumetric density. Una variable importante del suelo es la resistencia mecánica, característica que interactúa con otras propiedades del suelo como la densidad aparente, la textura, el contenido de humedad y la porosidad. De aquí que un sin número de investigaciones experimentales han sido conducidas a la obtención de la sonda de mejor correlación con la densidad volumétrica y la resistencia a la penetración. No obstante, hasta el momento no se cuenta con información técnica precisa, sobre los requerimientos técnicos, para el diseño de sondas, siendo objetivo de la presente investigación determinar el tipo de sonda que asegure posibles niveles de correlación entre la densidad volumétrica y la resistencia a la penetración bajo diferentes condiciones de humedad para un suelo Ferralítico Rojo Lixiviado, típico de Cuba. Para cumplir este objetivo, se diseñaron, ocho tipos de sondas (cinco con forma de cono y tres con forma de cuña) con diferentes dimensiones geométricas y se ejecutó un diseño experimental de naturaleza factorial 2x3, fijándose dos niveles de humedad, intermedio (28%) y alto (35%), y tres niveles de densidad volumétrica (1; 1,1 y 1,2 g-[cm.sup.-3]). Como resultado de la experimentación se obtuvo que la sonda prismática en forma de cuña con 30 (o) y área de la base 520 [mm.sup.2], presentó los mayores niveles de correlación con el índice de cono ASAE ([R.sup.2] = 0,95) y la densidad volumétrica ([R.sup.2] = 0,84), para una humedad del 28%, resultando la forma geométrica más acertada para la estimación del grado de compactación del suelo. Palabras clave: Compactación, índice de cono, sensores, densidad volumétrica.