unidad 3. propiedades fisicas del suelo

UNIDAD 3. PROPIEDADES FISICAS

Ciclo 2013-II

Prof. : Lia Ramos Fernández

Universidad Nacional Agraria La MolinaFacultad de Ingeniería Agrícola

Departamento de Recursos Hídricos

FUNDAMENTOS DE SUELOS Y PLANTAS

Fundamentos de Suelos y Plantas

Índice

1. Textura del Suelo.2. Estructura del Suelo. 3. Densidades del Suelo.4. Espacio poroso. 5. Consistencia. 6. Permeabilidad. 7. Temperatura del Suelo. 8. Color del Suelo9. Bibliografía

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Fundamentos de Suelos y Plantas 3

1. Textura del Suelo Es una propiedad física del suelo, determinada por la conformación granulométrica o

composición mecánica del suelo e indica la proporción que existe entre las diferentes fracciones granulométricas como: arena, limo y arcilla.

Depende de la naturaleza de la roca madre y de los procesos de evolución del suelo, siendo el resultado de los procesos de evolución e intensidad de los factores de formación del suelo.

Proporción en la que se encuentran la arena, limo y arcilla del suelo:

La textura del suelo influye en las comunidades de

microorganismos porque de ella depende la aireación

y la disponibilidad de agua


Triángulo de clasificación de suelos según textura de acuerdo con el sistema internacional.


Influencia de la textura en la fertilidad del suelo

Porosidad

Capacidad de retención de agua

Abundancia de elementos nutritivos

Color del suelo

Capacidad de expansión contracción

Porosidad

Capacidad de retención de agua

Abundancia de elementos nutritivos

Color del suelo

Capacidad de expansión contracción


2.1 Método del Hidrómetro ó de Bouyucos:

Materiales: Una muestra de suelo representativo previamente preparado (secado, molido,

tamizado, mesclado y conservado ): 50 gr Una probeta de sedimentación. Hidrómetro ó densímetro Termómetro. Dispensador eléctrico. Agitador de madera. Agua destilada. Disolvente (bicarbonato de sodio 0.5N + EDTA) conocido también como CALGON

Dispensador eléctrico

Determinación en Laboratorio:


Laboratorio



Hidrómetro:- Temperatura de calibración: 68ºF = 20ºC (leer en hidrómetro)- Factor de calibración: 0.2 gr/l por cada ºF de diferencia entre Tºcalibración del hidrómetro y

Tº de la suspensión> Tc => añade el Fc a la lectura< Tc => restar el Fc al valor de la lectura


Gabinete



2.2 Método de campo:


2.2 Método del Tacto (otro):



2. Estructura del Suelo

Es la propiedad física referente a la forma en que se agrupan las partículas del suelo, dando lugar a la formación de agregados

Unión de partículas orgánicas e inorgánicas del suelo mediante interacciones físico-químicas

agregados

ordenación de agregados y huecos


2. Estructura del Suelo

Agrupamiento de las partículas texturales en agregados (microestructura) y éstos en agrupamientos mayores, claramente visibles en el horizonte (macroestructura )

Los agregados son unidades estructurales constituidas por la reunión de un gran número de partículas sólidas del suelo cementadas por materiales coloidales de diversa naturaleza como: arcilla, óxidos de hierro, sustancias orgánicas, carbonatos o sílice.



Se habla de estructura como una propiedad y es más bien un estado, ya que cuando el suelo está seco, se agrieta y se manifiesta la estructura, pero si está húmedo, el suelo se vuelve masivo, sin grietas y la estructura no se manifiesta.

Factores que afectan a la estructura: Clima Actividad biológica Manejo del suelo

La estructura del suelo es determinada en base a 3 características: Tipo ó Forma Tamaño o clase Grado ó Claridad


Aradura

Rompe terrones y mata las malas hierbas, pero rompe las hifas de los hongos y mata a las lombrices

Airea el suelo => mayor degradación de la m.o.

En los suelos húmedos puede producir compactación

En los suelos secos puede dar lugar a erosión y al llenado de los macroporos

En suelos pobremente estructurados provoca la formación de costras

El agua no penetra en el suelo y las semillas no germinan

El efecto es mayor en suelos desnudos

Efecto del impacto de las gotas de lluvia

Procesos físicos que rompen agregados grandes

-Congelación descongelación

-Lombrices

-Empuje de las raíces


Buena estructura del suelo Exceso de labores

LABOREO EXCESIVO

El laboreo descompone los agregados y la estructura del suelo

El impacto de las gotas de lluvia descompone las partículas del suelo

Pérdida de suelo en el agua de escorrentía


Tipos de Estructuras en Fotografías






3. Densidad del Suelo

Densidad Aparente: ó densidad de volumen. Es la relación de la masa de suelo seco a estufa (105°C) por la unidad de volumen total del suelo, incluyendo el espacio poroso.

Densidad Real: ó densidad de partículas o densidad de sólidos. Es una relación de la masa de suelo seco a la estufa (105°) por la unidad de volumen de los sólidos del suelo

Métodos para determinar : Densidad Aparente:

Método de la parafina Método del cilindro

Densidad Real: Método del picnómetro

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Factores que afectan la Densidad Aparente :

a. Clase textural: A > Tamaño de partícula > densidad aparente

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b. Materia Orgánica: > Materia orgánica < densidad aparente

Fuente: Revista Biociencias 2011: Efecto de la materia orgánica sobre las propiedades físicas del suelo en un sistema agroforestal de la llanura costera norte de nayarit, méxico.


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c. Estructura o agregacion: Si hay agregados esferoidales < densidad aparente(semejante a materia orgánica)


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d. Compactación: > compactación < volumen > densidad aparente


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Importancia de la Densidad Aparente :

Calcular peso de la capa arable

Calcular espacio poroso

Calcular lámina de riego

Espacio poroso (%) = (1 – (da / dr)) * 100

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Factores que afectan la Densidad Real :

a. Composición Mineralógicab. Materia orgánica: > Materia orgánica < densidad real


Importancia de la Densidad Real:

Estimación de la edafización

Calcular espacio poroso Espacio poroso (%) = (1 – (da / dr)) * 100


4. Porosidad ó Espacio Poroso

Los suelos están formados de materia sólida y espacio poroso

El espacio poroso es ocupado por diferentes proporciones de aire y agua, dependiendo de las condiciones de humedad.

Arcilla

Materia orgánica

Película de Agua

Hifa

Arena

Poro

CO2,H2S, CH4

O2


4. Porosidad ó Espacio Poroso

Es el volumen de espacios en el suelo, que se encuentra ocupado por el aire o agua en proporciones variables. Es una razón que no tiene dimensiones y se expresa generalmente en porcentajes (por volumen).

Esta porosidad se divide en rnacroporosidad y microporosidad. La macroporosidadcorresponde a los poros más grandes (> 8u) por donde circulan el aire y el agua. La microporosidad corresponde al volumen de los poros más finos (< 8u) que permiten el almacenamiento del agua.. El valor de la porosidad es importante en las relaciones de la humedad y aire que se suceden en el suelo.

100%

Vt

VporosP


Valores medios de porosidad y densidad aparente para diferentes texturas (fuente: Rawls et al 1992)


Espacio aéreo: Es el espacio de los poros en el suelo, que no esta ocupado por el

agua. El espacio aéreo influye en la difusividad del aire en el suelo y

consecuentemente en la aireación de las raíces.

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Factores que afectan la Porosidad :

Son los mismos que afectan a la densidad aparente


Importancia de la Porosidad :


Laboratorio: Densidad Real por Método del Picnómetro

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1) Recoger terrones del suelo problema. 2) Calentar parafina a 60 ºC.

Densidad Aparente por el Método de la Parafina


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3) Amarrar terrón con hilo.

4) Pesar el terrón


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5) Cubrir terrón con la parafina


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6) Pesar terrón cubierto de parafina y hallar cantidad de agua desplazada.


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1. METODO DE LA PARAFINA

Densidad de la Parafina = 0.8 gr/cm³ Volumen de Agua desplazada = 9.27 cm³ Peso del terrón sin parafina = 21.68 gr. Peso del terrón cubierto con la parafina = 22.89 gr.

Masa del Terrón V. desplazado – V. Parafina Peso de la Parafina Densidad de la Parafina

I. Volumen de la Parafina = 8.0

68.2189.22

Volumen de la Parafina = 1.5125 cm³

II. Densidad Aparente = )5125.127.9(

68.21

Densidad Aparente = 2.79 g/cm³

Densidad Aparente =

Volumen de la parafina =



Laboratorio: Densidad Aparente por Método del Cilindro (calicata)

Materiales:

Lampa, pico (calicata) Cilindro muestreador 09 latitas de aluminio con tapa ó bolsitas de papel Comba Estufa Plumón marcador


Densidad Aparente por Método del Cilindro (calicata)

Procedimiento:

Abrir calicata de 1x0.5x1.0 (largo, ancho y profundidad)

Medir longitud y diámetro de cilindro muestreador para determinar volumen(Vt)

Extraer con el cilindro y ayuda de una comba, una muestra de suelo en el horizonte elegido (tres repeticiones).

Colocar muestra de suelo en latita y llevar a estufa a 105ºC durante 24 horas

Pesar la muestra de suelo suelo (Ps), y determinar densidad aparente

Determinar porosidad Graficar variación de la densidad

aparente y porosidad en el perfil del suelo


Densidad Aparente por Método del Cilindro (calicata)

Procedimiento:


6. Permeabilidad del Suelo Propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire y es una de las cualidades

más importantes que han de considerarse para la piscicultura. Un estanque construido en suelo impermeable perderá poca agua por filtración

Permeabilidad y textura:


Permeabilidad y estructura:

La permeabilidad del suelo suele medirse en función de la velocidad del flujo de agua en el suelo. Generalmente se expresa como un coeficiente de permeabilidad en metros por segundo (m/s)


7. Temperatura del Suelo Depende de la radiación solar


Importancia de la temperatura del suelo:

Geotermómetros


Evolución de los perfiles de temperatura diaria


Evolución estacional de los perfiles de temperatura


8. Color del Suelo El color es la expresión de diversos procesos químicos que actúan en el suelo.

Estos procesos incluyen la meteorización de los materiales geológicos, la acción química de la oxido-reducción sobre los minerales del suelo, especialmente aquellos que contienen Fe y Mn, y la bioquímica de la descomposición de la materia orgánica. Otros aspectos de la naturaleza, como el clima, el medio biofísico y la geología ejercen influencia sobre la intensidad y condiciones bajo las cuales estas reacciones químicas ocurren.

El suelo tiene atributos que se relacionan con el color: Grado de evolución del suelo Contenido de humus Presencia de ciertos minerales Presencia de sustancias extrañas Actividad de fauna


Color: Componentes Cromáticos HUE: Es el color espectral dominante. R representa rojo (red); Y al amarillo

(yellow) y YR al naranja. La variación en tonalidad se indica con números preestablecidos que se encuentran en la Tabla y forman el número de página.

VALUE: Representa la variación en tintes, pasando desde el oscuro que son los value más bajos, hasta el claro. Se representa como numerador de una fracción.

CHROMA: Determina la mayor o menor fuerza del color espectral. Mayor croma, mayor pureza.



8. Color del Suelo

Rojos-amarillos: compuestos férricos

Rojo: hematita

Amarillo: goethita


8. Color del Suelo

Rojos-amarillos: compuestos férricos

Blancos, claros: lixiviación, carbonatos


Negro:

materia orgánica

óxidos de Mn


a. Color negro: se asocia a incorporación de materia orgánica que se descompone en humus que da la coloración negra.

b. Color rojo: se asocia a procesos de alteración de los materiales parentales con alta temperatura, baja actividad del agua, rápida incorporación de materia orgánica, alta liberación de Fe de las rocas (alta meteorización), se asocia a niveles bajos de fertilidad del suelo, pH ácidos y ambientes donde predominan los procesos de oxidación.


a. Color amarillo a marrón amarillento claro: por lo general es indicativo de meteorización bajo ambientes aeróbicos (oxidación), ej goetita, donde cristales grandes de este mineral confieren una pigmentación amarilla al suelo, mientras de cristales pequeños de este mineral confieren tonalidades de color marrón; a ocurren en climas templados.

b. Color blanco o ausencia de color: por acumulación de ciertos minerales con coloración blanca, como es el caso de calcita, dolomita y yeso, así como algunos silicatos y sales.


a. Color gris: puede ser indicativo del ambiente anaeróbico. Este ambiente ocurre cuando el suelo se satura con agua, siendo desplazado o agotado el oxígeno del espacio poroso del suelo. Bajo estas condiciones las bacterias anaeróbicas utilizan el Fe férrico (Fe3+) presente en minerales como la goetita y la hematita como un aceptor de electrones en su metabolismo


Duchaufour, Ph. (1987). Edafología. Constituyentes y Propiedades. Masson. S.A. Barcelona

Fitzpatrick, E. A. (1984). Suelos. Su formación, clasificación y distribución. CECSA. México

Porta Casanellas Jaime et al (2008) "Introducción a la Edafología: uso y protección del suelo”. Ediciones Mundi Prensa. Madrid. 451pp.

Apuntes del Curso de Fundamentos de Suelos y Plantas. Facultad de Agronomia-UNALM. Ciclo 2012-I

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_del_suelo https://sites.google.com/site/edafofca/home/clases http://edafologia.fcien.edu.uy/archivos/pub.php http://www.fagro.edu.uy/~edafologia/ http://edafologia.fcien.edu.uy/archivos/Practico%204.pdf

9. Bibliografía


unidad 3. propiedades fisicas del suelo

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