UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS AGRARIAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE

INGENIERA AMBIENTAL

ACTIVIDAD 6 TRABAJO COLABORATIVO 1

CURSO

PROPIEDADES Y CONTAMINACIN DEL SUELO 358013_2

ELABOR

MANRIQUE PAREDES, FERNANDO

CDIGO: 13459383

TUTOR

SANCLEMENTE REYES, OSCAR EDUARDO

OCTUBRE 2013

INTRODUCCION

El suelo es un sistema vivo en el cual podemos encontrar seres que conviven en simbiosis, que ayudan a realizar las diferentes transformaciones para que el material orgnico vuelva a su ciclo, para mantener un suelo rico en los diversos requerimientos que las plantas necesitan. Existe en el mundo diversos tipos de suelo los cuales cada uno tiene sus propios caractersticas (clima, pH, acides, H, T, aireacin, textura) que lo hacen nico, adems limita el crecimiento de algunos cultivos, segn el tipo de suelo, la agricultura es una de las ramas ms importante para cualquier pas por que proporciona la alimentacin nacional y genera dividas para el pas, Colombia es afortunado por tener diversos suelos y clima que ayudan a que tengamos muchsimos cultivos en todas las regiones. Los herbicidas, insecticidas, plaguicidas en general, disminuyen la capacidad de suelo para regenerarse naturalmente, lo cual un suelo afectado puede durar mucho tiempo para llegar a un nivel adecuado para producir alimentos o para el crecimientos de plantas, por estas y ms razones es indispensable que cuidemos el suelo es el pilar de diferentes factores que influyen en el ecosistema.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD. El siguiente cuadro muestra la descripcin de algunas caractersticas de un suelo de la regin pacfica colombiana, que actualmente se encuentra con uso agrcola en cultivos de pltano, caa, arroz y yuca.

Descripcin de algunas caractersticas del suelo

Localizacin Valle del Cauca

Altitud (m.s.n.m.) 1020

Profundidad efectiva Media

Nivel fretico Poco Profundo

Inundabilidad En algunos meses de lluvias

Material parental Suelos sedimentarios aluviales, material fino

Uso actual Cultivos

pH 6.9

% de materia orgnica (0- 40cm) 4.2%

Granulometra (0 - 40 cm)

Arenas 54%

Limos 20%

Arcillas 26 %

Se sabe que para el control de las arvenses asociadas a los cultivos se realizan continuas aplicaciones del herbicida glifosato (Round up). De acuerdo con la informacin, se deben desarrollar las siguientes actividades en grupos colaborativos: a. Describir el orden de suelo de acuerdo a las condiciones geogrficas de localizacin de la zona y a los materiales parentales mencionados. Se recomienda profundizar en la descripcin de este orden de suelo y la importancia que tiene para la agricultura en el pas. Orden Molisol: Los molisoles son suelos de color oscuro, con altos contenidos de materia orgnica, gracias a los proceso de adicin y estabilizacin (melanizacin).. Son los suelos ms frtiles ya que se encuentran en zonas clidas de valles, con altos contenidos de arcillas y buena cantidad de cationes que forman bases y sales nutritivas para las plantas. Presentan texturas pesadas debido a condiciones de mecanizacin continua lo que los hace susceptibles a procesos de compactacin. Son suelos muy productivos en el Valle del Cauca y la zona Caribe como la regin del bajo Sin. Suelos de evolucin moderada, alta humificacin, arcillas 2:1, cidos hmicos, minerales primarios abundantes, horizonte Mlico; alta fertilidad tanto potencial como actual, neutralidad, ligera acidez o basicidad; condiciones fsicas y qumicas generalmente adecuadas, alta velocidad de infiltracin. Suelos de zonas de pastizales. Ubicados en climas templados, hmedos y semiridos. No presentan lixiviacin excesiva. Saturacin de bases superior al 50%. Suelos productivos debido a su alta fertilidad. Suelos bien estructurados PED. Suelos formados a partir de sedimentos minerales en climas templados hmedos a semiridos. Cobertura vegetal integrada principalmente por gramneas. Dominancia de arcillas. Los molisoles estn asociados geogrficamente a la vegetacin de praderas, razn por la cual se les conoce muchas veces como suelos de praderas se han formado bajo diferentes tipos de ellas; as, Boul et al (1980) comentan las diferentes alturas que alcanzaban (superiores a 12 m, inferiores a 30/50 cms o intermedias) cuyo efecto, a travs de

su biomasa, afecta el espesor del horizonte mlico, mediante procesos de ganancias, en ambientes con tendencia a la neutralidad y abundante intervencin de organismos edficos. En algunas reas, transicionales a climas ms hmedos, por ejemplo en la zona de Maicao y al sur de ella, hay presencia de molisoles como resultado de una mayor biomasa y humificacion del suelo; ellos son especialmente calciustolls, haplustoll, aridicos, liticos, salothidicos o terrrticos. (Soto X, 2010) tomado de (Malagn et al 1987). Los Molisoles son suelos de color oscuro que se han desarrollado a partir de sedimentos minerales en climas templado hmedo a semirido, aunque tambin se presentan en regmenes fros y clidos con una cobertura vegetal integrada fundamentalmente por gramneas. Tienen una estructura granular que facilita el movimiento del agua y el aire. Presentan una dominancia del catin calcio en el complejo de intercambio catinico, que favorece la fluctuacin de los coloides. En estos suelos se obtienen rendimientos muy altos sin utilizar gran cantidad de fertilizantes. Suelos con un epidedn mlico y saturacin de bases en todos los horizontes mayor al 35%. Son suelos minerales con estado de desarrollo: incipiente, joven o maduro. Con un horizonte superficial (epipedn mllico) de color oscuro, rico en humus, bien estructurado, suave en seco y un subsuelo de acumulacin de arcilla aluvial (un horizonte arglico, o un horizonte cmbico cargado de arcilla); de poco profundos a muy profundos, fertilidad de baja a alta; desarrollados de depsitos aluviales y lacustres sedimentados de origen volcnico, rocas bsicas, cidas, metamrficas, sedimentarias y piroplsticas. Los Molisoles son suelos minerales, de colores oscuros, ricos en bases, que se han desarrollado a partir de sedimentos donde predominan los cationes bivalentes, principalmente el calcio, y que gradualmente se han ido enriqueciendo de materia orgnica, lo que se verifica ms notoriamente en la camada superior del suelo. Los materiales que dieron origen a estos suelos son tocas calcreas y las intrusivas alcalinas, y se observan en extensas llanuras cubiertas fundamentalmente de una vegetacin de gramneas, y en lomadas fuertes y en serranas con cobertura boscosa. El horizonte superficial de estos suelos, que se conoce como mlico, es de color oscuro, rico en bases donde destaca el calcio, con mas del 50% de saturacin del complejo de intercambio, con alto contenido de materia orgnica y estructura granular o grumosa fuertemente desarrollada; y los suelos que tienen el horizonte superficial mlico son considerados Molisoles. Tambin se consideran Molisoles aquellos suelos cuya camada superficial de 18 cm de espesor que cumple con los requisitos del mlico, excepto el espesor, y adems en la parte superior de un horizonte argilico, kndrico o ntrico, presentan un sub-horizonte de mas de 7.5 cm de espesor que cumple con los requisitos de un epipedn mlico, pero que est separado del horizonte superficial por un horizonte blanquecino. Esta ltima condicin no se ha encontrado en la regin de estudio. Los suelos son tambin Molisoles si tienen una saturacin de bases de 50% o ms en los 125 cm superiores de los sub horizontes argilico, kndrico o ntrico, en caso de que lo contengan, o entre la superficie del suelo y una profundidad de 180 cm. o hasta el contacto ltico o paraltico, si el material rocoso se encuentra ms superficialmente. No todos los suelos que tienen un horizonte mlico son Molisoles. Si un suelo tiene debajo del horizonte mlico un horizonte arglico con una saturacin con bases de menos del 50% no puede ser considerado Molisol. Las texturas Francas de los Molisoles, en especial las Franco arcillosas son las ideales para la agricultura, ya que presentan valores equilibrados de los tres tipos de partculas, generando ventajas comparativas en otras propiedades del suelo. b. Hallar la clase textural del suelo mediante el uso del tringulo de texturas. Una vez identifiquen la clase textural, se recomienda profundizar en las caractersticas de ste tipo de suelos e inferir sobre los posibles valores de porosidad, drenaje y movimiento de agua en el suelo.

La textura del suelo indica la proporcin de partculas fundamentales en ella como: arcilla, limo y arena, que se agrupan en suelos de textura fina, media y gruesa (Fig.1). Con la proporcin relativa de estas fracciones minerales se puede obtener un gran nmero de combinaciones que dan origen a las clases texturales. Los suelos que presentan igual comportamiento frente al agua y al desarrollo vegetal pertenecen a la misma clase textural, existiendo segn el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) las siguientes clases texturales:

TEXTURA ARENA

%

LIMO

%

ARCILLA

%

Arenosa 85 a 100 0 a 15 0 a 10

Areno-franca 70 a 90 0 a 20 0 a 15

Franco-arenosa 43 a 85 0 a 50 0 a 20

Franca 23 a 52 28 a 50 7 a 27

Franco-limosa 0 a 50 50 a 100 0 a 27

Franco-arcillo-arenosa 45 a 80 0 a 28 20 a 35

Franco-arcillosa 20 a 45 15 a 53 27 a 40

Franco-arcillo-limosa 0 a 20 40 a 73 27 a 40

Arcillo-arenosa 45 a 65 0 a 20 35 a 55

Limosa 0 a 20 80 a 100 0 a 12

Arcillo-limosa 0 a 20 40 a 60 40 a 60

arcillosa 0 a 46 0 a 40 40 a 100

La clase textural del suelo del orden Molisol con un porcentaje de 45% de arena, 20% de limos y 26% de arcillas es Franco arcillo arenosa segn la tabla anterior. Las texturas Francas, en especial las Franco arcillosas son las ideales para la agricultura, ya que presentan valores equilibrados de los tres tipos de partculas, generando ventajas comparativas en otras propiedades del suelo. A continuacin (Rawls et al., 1992), se refleja un cuadro simplificado para la estimacin del agua retenida en el que se indican los valores medios de porosidad, densidad y agua retenida a capacidad de campo y punto de marchitez (% en volumen) para diferentes clases de textura del suelo.

Tabla valores medios de porosidad, densidad y humedades a capacidad de campo y punto de marchitez para diferentes texturas. Fuente: Rawls et al. 1992. Cuadro 1.

Clase textural Porosidad Densidad ap. -33 kPa -1500 kPa

% g/cm3 cm3/cm3 cm3/cm3

Arena 43.7 1.49 0,091 0,033

Arena franca 43.7 1.49 0,125 0,055

Franco arenosa 45.3 1.45 0,207 0,095

Franca 46.3 1.42 0,270 0,117

Franco limosa 50.1 1.32 0,330 0,133

Franco arcillo arenosa 39.8 1.6 0,255 0,148

Franco arcillosa 46.4 1.42 0,318 0,208

Franco arcillo limosa 47.1 1.4 0,366 0,208

Arcillo arenosa 43 1.51 0,339 0,239

Arcillo limosa 47.9 1.38 0,387 0,250

Arcilla 47.5 1.39 0,396 0,272

Cuadro 2. Clasificacin de un suelo segn su porcentaje de porosidad total. Fuente: Kaurichev (1984).

Porosidad total (%) Clasificacin

> 70 Excesiva

55 - 70 Excelente

50 - 55 Satisfactoria

40 - 50 Baja

< 40 Muy baja

Como se puede observar en el cuadro 1 el valor medio de la porosidad en un suelo de textura Franco arcillo arenosa es de 39.8%, en el cuadro 2 los valores < 40 muestran muy baja porosidad ya que el flujo de gases y agua por los espacios porosos se vuelve deficiente e inadecuado para la vida del suelo. Movimiento del agua en el suelo: Permeabilidad e infiltracin. El agua en el suelo se mueve por diversos fenmenos, lo cual hace cambiar el contenido de agua que hay en el suelo. (Gravedad, capilaridad, salinidad (de donde hay ms sal a donde hay menos)). En general los movimientos del agua son los siguientes: 1.- Entrada en el perfil del suelo. 2.- Almacenamiento en la zona explorada por las races. 3.- Salida de esta zona por varios procesos: 3.1. Paso de agua a zonas ms profundas (drenaje)

3.2. Evaporacin en la superficie del suelo, hasta donde el agua asciende por capilaridad. 3.3. Absorcin por la planta. La infiltracin, es el movimiento del agua desde la superficie del suelo hacia abajo, que tiene lugar despus de una lluvia o un riego. La facultad de un suelo para permitir el paso del agua a su travs se llama permeabilidad, y depende del nmero de poros as como de su tamao y su continuidad. La cantidad de agua que se infiltra en el suelo depende de la velocidad de infiltracin, que est ntimamente relacionada con la permeabilidad. Al principio de la lluvia o del riego, el agua penetra con rapidez, pero la permeabilidad disminuye progresivamente a medida que las arcillas se expansionan y taponan parcialmente los poros, hasta que llega un momento en que se estabiliza. La curva que representa la permeabilidad en funcin del tiempo desciende bruscamente hasta que se hace sensiblemente horizontal. Entonces queda representada la permeabilidad estabilizada. No se debe aportar una pluviometra superior a la permeabilidad del suelo, ya que el agua sobrante dara lugar a encharcamiento y escorrenta La medida de la permeabilidad se hace mediante pruebas in situ o empricamente en funcin de la textura del suelo. Se expresa en altura de agua en mm o cm que penetra en el suelo durante una hora. Por lo que pertenece al grupo textural medio y presentar las siguientes propiedades:

PROPIEDAD EVALUACIN

Permeabilidad Media

Compacidad Media

Superficie especfica Media

Dificultad de laboreo Media

Capacidad de enraizamiento Media

Capacidad de almacenamiento de nutrientes Media

Capacidad de almacenamiento de agua Media

Inercia trmica Media

Estos suelos tienen alta velocidad de infiltracin; una estructura granular que facilita el movimiento del agua y el aire. c. Clasificar el suelo de acuerdo al pH y al contenido de materia orgnica. El pH influye en las propiedades fsicas y qumicas del suelo. Las propiedades fsicas resultan ms estables a pH neutro. A pH muy cido hay una intensa alteracin de minerales y la estructura se vuelve inestable. A pH alcalino, las arcillas se dispersan, se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista fsico (Porta Casanellas et al. 1999). La asimilacin de nutrientes del suelo es afectada por el pH, ya que determinados nutrientes no se encuentran disponibles para las plantas en determinadas condiciones de pH. La mayor disponibilidad de nutrientes se da a pH entre 6-7,5 pero esto depende de cada cultivo. Cada planta adquiere mayor vigor y productividad dentro de ciertos intervalos pH. Esto no implica que el cultivo no pueda vivir fuera del intervalo indicado dado que el mismo presenta cierta capacidad de adaptacin.

pH extracto 1: 2,5

Evaluacin

< 4.5 Extremadamente cido

4.5 - 5.0 Muy fuertemente cido

5.1 - 5.5 Fuertemente cido

5.6 - 6.0 Medianamente cido

6.1 - 6.5 Ligeramente cido

6.6 - 7.3 Neutro

7.4 - 7.8 Medianamente cido

7.9 - 8.4 Bsico

8.5 - 9.0 Ligeramente alcalino

9.1 - 10 alcalino

> 10 Fuertemente alcalino

El pH del suelo en cuestin cuyo valor es de 6.9 segn los indicadores de calidad es neutro. La materia orgnica del suelo (MOS), representa un sistema complejo, heterogneo y dinmico integrado por numerosos componentes. Labrador (1996) define a la MOS como la totalidad de sustancias orgnicas presentes en el suelo que proceden de: restos de plantas y animales, en diferentes estados de transformacin, exudados radicales, aportes orgnicos externos - estircol, compost, productos xenobiticos, as como los organismos edficos biomasa del suelo y los productos resultantes de su senescencia y metabolismo.

Materia orgnica oxidable (%)

Evaluacin

0 - 1 Muy bajo

1 - 2 Bajo

2 - 3 Medio

3 - 4 Elevado

> 4 Muy elevado

Los porcentajes de materia orgnica se pueden incrementar a medida de que disminuye la temperatura, debido a una menor tasa de descomposicin y mineralizacin de los residuos frescos. En este caso % de materia orgnica (0- 40cm) que es de 4.2% segn la tabla es muy alto, poseen gran contenido de materia orgnica por lo tanto la MO tiende a acumularse. d. Establecer para las condiciones de la zona, cul de los procesos de trasformacin de la materia orgnica predomina, si la humificacin o la mineralizacin. Argumenten su respuesta. El contenido y la composicin de la MO en los suelos estudiados, as como la actividad microbiolgica, estn influenciados por la altitud, la cual est asociada a diferencias en la vegetacin, temperatura, humedad, precipitaciones y caractersticas de los suelos. El proceso de transformacin de la materia orgnica que predomina es la humificacin donde la mayor parte de los procesos de resntesis de sustancias hmicas en el suelo tiene lugar por la actividad de la microflora y sus enzimas. Este es el caso de la mayora de los suelos agrcolas y de pastoreo, donde el

humus resultante es de alto grado de polimerizacin, de color oscuro, no muy cido, con adecuada saturacin de bases, buen contenido de N ( relacin C/N de 14 o inferior ) y baja solubilidad. El pH neutro, con suficiente cantidad de alcalinotrreos favorece la acumulacin de humus. Aumenta con la presencia de material arcilloso silicatado, debido a la formacin de los complejos hmico-arcillosos. e. Segn las condiciones del suelo y las caractersticas del glifosato como posible agente de contaminacin, argumenten que tipos de procesos de atenuacin se pueden estar presentando y con base en esto si existen riesgos de contaminacin de las aguas subterrneas. Aun que se afirma que el glifosato es poco mvil en el suelo, sin embargo algunos estudios cientficos ponen en duda esta afirmacin. Por ejemplo se ha encontrado que la absorcin del glifosato vara de acuerdo a los tipos de suelos. Hay una menor absorcin en suelos con bajos contenidos de xido de Hierro (Piccolo y Celano, 1994). El contenido de minerales en la arcilla puede jugar tambin un papel importante. Piccolo y Celano (1994) encontraron que en algunos tipos de suelos se libera el 80% del herbicida absorbido, mientras que otros liberan entre el 15 35%. Hay suelos que no pueden retener al glifosato el tiempo suficiente para que haya degradacin microbiana, y en esos casos el herbicida es muy mvil. Este glifosato liberado puede percolarse a los niveles ms bajos del suelo. El glifosato puede unirse a substancias hidrosolubles del humus. Las substancias hmicas son las principales responsables de la movilidad de los pesticidas en el suelo. El glifosato transportado por las substancias hmicas, pueden tambin entrar en los niveles ms profundos del suelo (Piccolo y Celano, 1994). Un estudio hecho por Morillo, Undabeytia y Maqueda (1997) revela que la absorcin del glifosato disminuye con la presencia de cobre, debido a la formacin de complejos glifosato-cobre. Este estudio concluye que para entender la relacin entre el glifosato liberado y su movilidad en el suelo, es necesario tener en cuenta el tipo de suelos y los elementos presentes en el suelo capaces de formar complejos con el glifosato. Se ha encontrado tambin que la materia orgnica presente en el suelo, compite con el glifosato por los sitios de absorcin (Gerritse, Beltrn y Hernndez, 1996). Los suelos de Colombia se comportan diferente que otros suelos en pases tropicales. El glifosato podra ser ms mvil que en otros suelos tropicales. El glifosato puede entrar en aguas superficiales cuando se aplica cerca de los cuerpos de agua, por efecto de la deriva o a travs de la escorrenta. Puede haber un proceso de percolacin hacia las aguas subterrneas. Dependiendo de los slidos suspendidos y de la actividad microbiana, el glifosato puede transportarse varios kilmetros ro abajo (CCME, 1989). La posibilidad de que el glifosato y sus coayuvantes contamine los cuerpos de agua superficial y subterrnea, constituye una amenaza seria para el equilibrio ecolgico de las regiones afectadas, donde hay una gran cantidad de cuerpos de agua de los que dependen todas comunidades biolgicas.

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