unidad 3. propiedades fisicas del suelo
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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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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
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Triángulo de clasificación de suelos según textura de acuerdo con el sistema internacional.
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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
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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:
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Laboratorio
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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
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Gabinete
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2.2 Método de campo:
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2.2 Método del Tacto (otro):
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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
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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.
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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
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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
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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
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Tipos de Estructuras en Fotografías
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Tipos de Estructuras en Fotografías
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Tipos de Estructuras en Fotografías
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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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Factores que afectan la Densidad Aparente :
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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Factores que afectan la Densidad Aparente :
c. Estructura o agregacion: Si hay agregados esferoidales < densidad aparente(semejante a materia orgánica)
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Factores que afectan la Densidad Aparente :
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
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Importancia de la Densidad Real:
Estimación de la edafización
Calcular espacio poroso Espacio poroso (%) = (1 – (da / dr)) * 100
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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
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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
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Valores medios de porosidad y densidad aparente para diferentes texturas (fuente: Rawls et al 1992)
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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
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Importancia de la Porosidad :
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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 =
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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
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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
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Densidad Aparente por Método del Cilindro (calicata)
Procedimiento:
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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:
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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)
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7. Temperatura del Suelo Depende de la radiación solar
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Importancia de la temperatura del suelo:
Geotermómetros
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Evolución de los perfiles de temperatura diaria
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Evolución estacional de los perfiles de temperatura
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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
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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.
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8. Color del Suelo
Rojos-amarillos: compuestos férricos
Rojo: hematita
Amarillo: goethita
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8. Color del Suelo
Rojos-amarillos: compuestos férricos
Blancos, claros: lixiviación, carbonatos
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Negro:
materia orgánica
óxidos de Mn
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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.
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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.
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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
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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
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