calidad de suelo 1

ESCUELADEPOSTGRADO UNIVERSIDADNACIONALDETRUJILLO DIPLOMADOENMONITOREOAMBIENTAL

28/02/2015

MODULO1.MONITOREODELACALIDADAMBIENTALDESUELOS ExpositorIngMgSc.JuanGuerreroBarrantes 1

Escuela de PostgradoUniversidad Nacional de Trujillo

Diplomadoen:MONITOREOAMBIENTAL

MODULO1MonitoreodelaCalidadAmbientaldeSuelos

Expositor:Ing.JuanGuerreroBarrantes

MARCO CONCEPTUAL ESTUDIOS DE

CALIDAD DE SUELOS

El suelo constituye uno de los componentesfundamentales de los ecosistemas terrestres yconjuntamente con la biodiversidad y el clima,condicionan el equilibrio ecolgico en un mbitodeterminado.(Arca,1996)

Relacinqueexisteentreelsueloyelambiente......CALIDADDELSUELO

Los suelos ocupan una posicin central en el medio ambiente(ecosistema), el cual esta constituido por la litosfera, atmsfera, hidrosferay biosfera.


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Soils and the Environment

Key Terms to Review: weathering soil horizons soil profile development soil chronosequence soil fertility unified soil classification soil strength soil sensitivity liquefaction

compressibility erodibility permeability corrosion potential shrink-swell potential expansive soils soil pollution desertification water table soil plasticity index

S. Hughes, 2003GEOL g406 Environmental GeologyEl suelo y la vegetacion em los ecosistemas terrestresEl suelo y la vegetacion em los ecosistemas terrestres

La cantidad de agua almacenada en el suelo regula la distribucin de la vegetacin en la tierra

Desiertossinvegetacin

Ecosistemstropicalesconexuberantevegetacion

Las plantas y la formacin de los suelosLas plantas y la formacin de los suelos

Paisajes naturales

In Snchez,1976

SUELO superficial

SUBSUELO

200-400 Ton/ha M.S75 % troncos y ramas

15-20 % raices4-6 % hojas

80%20%

700- 2044 N33-137 P

600 1017 K653 2760 Ca381 3890 Mg

196 S43 Fe

Lavado de hojas

LIXIVIACIN

Escorrenta

BALANCES DE BIOMASA Y NUTRIENTES

8


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Definicin de CALIDAD DEL SUELO

La calidad del suelo se define como la capacidad natural del suelo de cumplir diferentes funciones: ecolgicas, agronmicas, econmicas, culturales, arqueolgicas y recreacionales

Funciones naturales

Sirve de hbitat y soporte biolgico Un descensoen la calidad del suelo contribuye a un descensoen la biodiversidad: se pierden especies yecosistemas.

Soporte de ecosistema en el suelo suceden Los ciclosbiogeoqumicos, el ciclo del agua, y los ciclosnaturales de generacin y transporte desustancias nutritivas para las plantas y paramicroorganismos del suelo.

Funciones del suelo


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Elsueloactacomofiltro reteniendosustanciascontaminantesElsueloactacomoAmortiguador Protegiendolasaguassubterrneasysuperficialesdelapenetracindeagentesnocivos,evitandolatransmisindedichosagentesalciclodealimentacin:plantas,animalesysereshumanos.Transformadeterminadoscompuestosorgnicos,descomponindolosomodificandosuestructura;asseconsiguelamineralizacindenumerosassustancias.

Funcionesnaturales:

S. Hughes, 2003

Yacimientos de materias Minerales nometlicos para la construccin (piedra, mrmol,caliza, yeso, pizarras, arenas), mineralesmetlicos (blenda, galena, siderita, pirita) ycombustibles fsiles como el carbn.

Fuente de materias primas: La produccin dealimentos, forrajes y otras materias primasrenovables renovables est relacionada con eluso del suelo, con el suministro de nutrientes,aire, agua y con su funcin de soporte.

FUNCIONES DE USOLa importancia geopoltica del recurso suelo es su relacin directa con la seguridad alimentaria de las naciones ..

ELPERUtieneunasuperficiede128

millonesdehectreasdels cualessolamente

3millonesseencuentrancultivadas..Paraalimentara30millonesdeHbitantes...Existeinseguridad

alimentaria


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DISTRIBUCION DE TIERRAS DE CAPACIDAD DE USO MAYOR EN LAS DIFERENTES REGIONESHECTAREAS)

Cultivos en limpio Cultivo Pastos Forestal Proteccin Total(A) permanente (P) (F) (X)Ha % Ha % Ha % Ha % Ha % Ha %

Costa 1140 8.36 496 3.64 1622 11.90 172 1.2 10207 74.84 13637 100Sierra 1341 3.42 20 0.05 10.576 26.98 2092 5.34 25169 64.21 39198 100Selva 2421 3.21 2191 2.89 5718 7.55 46432 61.35 18925 25 75687 100Total 4902 2707 17916 48696 54801 128522

El Per es un pas con escasez de suelos agrcolas para garantizar la seguridad alimentaria de una poblacin creciente ... 30 millones de pobladores

Country Total

land area

cropped

Mha

Area

irrigated

Area of irrigated

land that is salt-

affected

Mha % Mha %

China 97 45 46 6.7 15

India 169 42 25 7.0 17

Soviet Union 233 21 9 3.7 18

United States 190 18 10 4.2 23

Pakistan 21 16 78 4.2 26

Iran 15 6 39 1.7 30

Thailand 20 4 20 0.4 10

Egypt 3 3 100 0.9 33

Australia 47 2 4 0.2 9

Argentina 36 2 5 0.6 34

South Africa 13 1 9 0.1 9

Subtotal 843 159 19 29.6 20

World 1,474 227 15 45.4 20Source: Ghassemi et al. (1995) compiled from FAO data for 1987

Emplazamientodeviviendas Mediofsicoparaeldesarrollodeinfraestructuras:viviendas,edificioseinfraestructurasindustriales,carreteras,reasderecreo,reasdedepsitoderesiduos.Archivohistrico Conservalosrestosdesuhistoriaevolutivaydelasinfluenciasquesobrelhanvenidoejerciendolossereshumanos.

FuncionesdeUso...


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Produccinsostenible SOSTENIBILIDAD

Dinmicadelacalidaddelsueloenrelacinauntiempocero Calidadintrinseca dedostiposdesuelos


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Indicadores

INDICADORESDELACALIDADDELSUELO


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Conjuntodeindicadoresfsicos,propuestoparamonitorearloscambiosqueocurrenenelsuelo(LarsonyPierce,1991;DoranyParkin,1994;Seyboldetal.,1997).

PROPIEDADES FSICASRELACIN CON LA

CONDICIN Y FUNCIN DEL SUELO

UNIDADES RELEVANTES ECOLGICAMENTE

Textura Retencin y transporte deagua y compuestosqumicos; erosin delsuelo

% de arena, limo y arcilla; prdida del sitio o posicin del paisaje

Profundidad del suelo Estima la productividadpotencial y la erosin

cm o m

Densidad aparente Productividad y erosividad g/cm3

Effect of Conventional Agriculture on

Water Infiltration Rates (mm/h)

Place Soil Virgin or Pasture

Cultivated Years of cultivation

Brasil (animal traction) Oxisol 136 31.3 7 Brasil Oxisol 136 0.2 20 Brasil (4 yrs. ZT) Oxisol 136 7.5 24

Conjunto de indicadores qumicos, propuesto para monitorear los cambios queocurren en el suelo (Larson y Pierce, 1991; Doran y Parkin, 1994; Seybold et al.,1997).

PROPIEDADES QUMICAS

RELACIN CON LA CONDICIN Y FUNCIN

DEL SUELOUNIDADES RELEVANTES

ECOLGICAMENTE

M. ORGNICA (N y Ct) Define la fertilidad del suelo; estabilidad; erosin

Kg de C N ha-1

pH Define la actividad qumica y biolgica

Log. negativo

Conductividad elctrica Define la actividad vegetal y microbiana

dSm-1

N, P y K extractables Nutrientes disponibles para las plantas, indicadores de la calidad ambiental

Kg ha-1

Chemical Fertility

Physical Fertility

Biological Fertility

S.O.M.

The Triangle of Soil Fertility

Soil Organic Matter (soil carbon) is linked to all aspects of soil fertility and Soil Quality


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Conjunto de indicadores biolgicos, propuesto para monitorear los cambios queocurren en el suelo (Larson y Pierce, 1991; Doran y Parkin, 1994; Seybold et al.,1997).

PROPIEDADES BIOLGICAS

RELACIN CON LA CONDICIN Y FUNCIN

DEL SUELOUNIDADES RELEVANTES

ECOLGICAMENTE

C y N de la biomasa microbiana

Reservas de C en el sueloTransformacin de la M.O

Kg de C N ha-1 con respecto al C y N total

Respiracin Mide la actividad microbiana; estima la actividad de la biomasa

Kg de C N ha-1 t-1 relacionando perdida de C vs entrada al reservorio total de C

N potencialmente mineralizable

Productividad del suelo y suministro de N

Kg de C N ha-1 con respecto al C y N total

1. Nidodehormigas(165x).

2. Unionsimbioticaentrehifasdeloshongoslacapadehojarascaylasraicesdelosarboles(13x).

3. Afidospicandohojasdepino(22x).

4. Hormigasatendiendosushuevos(7x).

5. Nematodes(roundworms)feedingonroots(22x).

6. Leafdecompositionbybacteriaandfungalhyphae,withaprotozoanciliatefeedingonthebacteria(1500x).

7. Blackwidowspidertendinganeggsac(2x).

8. Predacioushorseflylarvaandpupa(1.5x)


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Soilfunction

Stability resistance resilience

Thresholds soilindicator management

But not indexed!

Reflexive objectivity

Reflexive objectivity

The DPSIR concept Research chains

Risk assessment Hazard identification Hazard characterization Exposure assessment Risk characterization


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Inglaterra,2007EAUK

ESTUDIO DE LA MORFOLOGIA DEL SUELO

COMO SISTEMA ABIERTO

1.50 m


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Suelo

CONCEPTO:Lossuelossoncuerposnaturales,queformapartedelpaisaje,cuyascaractersticassedebenalefectointegradodelclimaydelosorganismosvivossobreelmaterialmadrealolargodeltiempo,cumplemltiplesfunciones:soporteparaelcrecimientodelasplantas,ciclohidrolgico,bufferambiental,quedeterminansucalidad.

Factores de Formacin del Suelo

SegnJenny(1941):

S=f(R,C,P,O,T)

Materialmadre(R); Clima(C); Topografa(P); Organismos(O),y Tiempo(T).


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COMO ESTUDIAR LA CALIDAD DEL SUELO

Descripcindelperfildelsueloenelcampo:1. Morfologadel

paisaje2. Horizontesocapas

(origenytaxonoma)3. Caractersticas

internas:fsicas,qumicasybiolgicas

Soil Survey Manual USDA,ONERN,MINAG

IDENTIFICACIONDELOSHORIZONTESDELPERFILDEL

Loshorizontesdesuelosedistinguenvisualmentedebidoavariacionesensuspropiedadestalescomo:color,textura,estructura,contenidoenM.O.ycomposicinqumica.

Horizonte Orgnico

ElhorizonteO:Sedesarrollaensuelosforestalesdondeesposiblelaacumulacindelashojas.Lossubndices(i)y(e)y(a)indicandescomposicindbilinicialenevolucinyavanzadadelamateriaorgnicadelsuelo. Oa


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Horizonte A

ElhorizonteAposeecolorpardooscurodebidolapresenciadecoloidesdeM.O.Elsubndice(p)indicaefectosdelaaccinantrpica.

Horizonte de eluviacion E-

ElHorizonteA2 (E)esunhorizonteeluvial.LaM.O.yelhierrosonremovidoshacialascapasinferiores.Sucoloracinesmsclaraqueloshorizontessuperiores.Esmscomnelsuelosforestales

Horizonte B

ElhorizonteBestaenelsubsueloeselquerecibeyacumulalosmaterialesprovenientesdelhorizonteA.EnelejemploseaprecialacapadeiluviacindehumusysexquixidosdenominadaBhs Horizontespdico

SueloarenosoycidodenominadoPODSOL tpicodesuelosforestalesconconiferasenclimasfrosyhmedos.

Horizonte B

Enesteejemplo,elBsufrepocailuviacin.FormaunBw.

(w)indicadesarrollodecoloroestructura.

ConlatransformacindelC(meteorizacin)seformaunhorizonteBk ricoenCaCO3 (colorblanco).


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Horizonte C

ElhorizonteCnoespartedelaedafognesis.Constituyedematerialoriginalpocoalterado. SIMBOLOS DE LOS SUBHORIZONTES

Enestecasoseutilizanlasletrasminsculas:

p:disturbacinporaradurauotromecanismo.Correspondealhorizontesuperficialdesuelosagrcolas.eslacapaarable yseledenominaAp

b:horizonteenterrado,esfrecuenteenreasquehansufridoentierropornivelacindetierrasuotrosprocesos(huaycos,ect)

ca: acumulacindecarbonatosdecalcio.SeaplicaaloshorizontesA,BoC,dondelacantidaddecarbonatoesmayorqueelmaterialquediorigenalsuelo.

cn: acumulacindeconcrecionesondulosendurecidosdesesquixidosdehierrooaluminioconosinfsforo.

cs:acumulacindesulfatodecalcio.Sinusoydeformasimilaralcalcio

f estesmboloesusadoparalossuelospermanentementecongelados

g: indicafuertegleyzacin.esusadoenhorizontesconfuertereduccindehierroduranteeldesarrollodelsuelo,debidoalapresenciadeaguasinmovimiento(anegamiento).Existenmoteaduras,grisverdosas

h: indicalaacumulacindehumusiluvial,seacubriendolaspartculasdesliceodearenacomopeletsoscurosdetamaodeslice.EstaexpresinsolamenteesusadaparaelhorizonteB


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ir:indicalaacumulacindehierroiluvial,queaparececubriendolaspartculasdesliceoarenacomopeletsdeltamaodelslice.Enalgunassituacioneselhierroiluvialobstruyelosporosyterminacimentandoelhorizonte;encasodetenerhumuselhierroiluvialenelmismohorizontesedenotaBhiroB2hir

*ActualmenteesteletrahasidoreemplazadaporlasporloqueahorasedenominaelhorizonteBsh(horizontespodico)

m: indicafuertecementacin.Esutilizadoenloshorizontesdondelacementacinesirreversible

si:indicacementacinenmaterialsiliceo,solubleenalcali

qesaplicadosolamentealhorizonteC.Lacementacinpuedesernodularocontnua,seusaelsmbolosim

t: Indicaacumulacindearcillailuvial,utilizandosolamenteparaelhorizonteB(Bargilico,Btexturado)

x: indicacaractersticadefragipan.(altadensidad.EsaplicablealoshorizontesA2,ByC

r: Superficiedelaroca v: Plintita(altofierro,materialesrojos) w: Colordistintivooestructura n: Acumulacindesodio k: Acumulacindecarbonatos z: Acumulacindesalessolubles

Nmeros romanos

Lautilizacinsolocorrespondeparaindicarlapresenciadematerialesaluvialesdiscontinuos,odiferentesensugranulometra,color,texturaentredichascapasdesedimentos.

Aestacaractersticaseledenominadiscontinuidadlitolgica

SolamenteseutilizanparaelhorizonteC


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Caliche

Source: Teaching Collection/University of Washington, Department of Geological Science

Ck

Laterite in Sarawak, Borneo

Source: Fletcher & Baylis/Photo Researchers, Inc.

pedalfer pedocal laterite

tropicsShortgrassEvergreen forests

Pedocal with Caliche in the B horizon

A

B

C

Organic

Activity

Leached

Accumulation


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Principales tipos de suelosMolisol: tpicos de praderascon horizonte superioroscuro por el humus y la materia orgnica acumulada

Oxisol: tpico en regiones tropicales y subtropicales (Misiones), su color se debe a oxidos de hierro, arcillas y algo de materia orgnica.

Podzol: tpicos bajo bosques de conferas. Con un horizonte grisceo,mezcla de materia orgnica e hidrxido de alumnio, PH cido.

Vertisol: tpicos en ambientes inundables, alto contenido de arcilla y materia orgnica, secos muestran grietas

Aridisol: tpicos de ambientes ridos, poco desarrollo de horizontes, escasa materia orgnica y presencia de material original

Pendiente y Profundidad del suelo

MODELO TRIDIMENSIONAL DEL PAISAJE


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SOILSURVEYMANUAL.USDA1998

Acton,D.F.yL.J.Gregorich(eds).1995.Thehealthofoursoils:TowardsustainableagricultureinCanada.CentreforLandandBiologicalResourcesResearch.ResearchBranch.Agric.andAgriFoodCanada,Ottawa,ON.http://res.agr.ca/CANSIS/PUBLICATIONS/HEALTH/

Beare,M.H.;Cameron,K.C.;Williams,P.H.yC.Doscher.1997."SoilQualityMonitoringforSustainableAgriculture".NZPPspaperSoilQualityMonitoringforSustainableAgriculture.http://www.hortnet.co.nz (versinnoviembrede1999).

calidad de suelo 1

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