3. textura estructura color profundidad
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ESCUELA DE POST GRADO ‐ UNIVERSIDAD NACIONAL DE
TRUJILLO‐ DIPLOMADO EN MONITOREO AMBIENTAL
27/02/2015
MODULO 1. MONITOREO DE LA CALIDAD AMBIENTAL DE
SUELOS ‐ Expositor Ing Mg Sc Juan Guerrero Barrrantes 1
Escuela de PostgradoUniversidad Nacional de Trujillo
Diplomado en:
“MONITOREO AMBIENTAL”
MODULO
1Monitoreo de la Calidad Ambiental de Suelos
Expositor: Ing. Mg Sc. Juan Guerrero Barrantes
PropiedadesFísicas del
SueloProfesor Juan Guerrero B.
UNALM
Propiedades Físicas del Suelo
• Textura
• Estructura
• Porosidad y Densidad
• Permeabilidad
• Color
• Temperatura
• Agua del suelo
• Profundidad
FASE SOLIDA
50%
FASE
LIQUIDA
25%
FASE
GASEOSA
25%
Orgánica: 1-5%Viva: microorganismos
Muerta: Sustancias
húmicas
Inorgánica (45%-49%)
-minerales
-arcillas
-oxidos
Solución
del suelo
(nutrientes
disponible
s)
Aire del
suelo
PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
Dependen de la composición volumétricadel suelo
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La composición volumétrica del
suelo
47.5
2
30
20.5
mineral
materia
orgánica
agua
aire
Textura
Define la relación porcentual (%) de arena, limo y arcilla contenida en una muestra de suelo.
% arena
+ %
limo
+ %
arcilla
= 100
%
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• Area superficial por unidad de volumen• 1 g arena ~ 0.1 m2
• 1 g limo ~ 1 m2
• 1 g arcilla ~ 10‐1000 m2
•
•
bajo
alto
La mayor area superficial permite tener más
carga y gran capacidad para adsorber agua y
nutrientes
Arcilla tiene
~10,000 vecesmas area
superficial que
el mismo peso
de 1 g de arena
area superficial meteorización
Area superficial
por vólumen,
capacidad y,
suministro de
nutrientes,
plasticidad y
cohesion.
Tamaño de partícula
arcilla limo arena
Particle Size
arcilla limo arena
Tamaño de poro,
tasa de infiltración,
drenaje, aireación
Influencia de la textura
arena limo arcilla
Capacidad de
almacenamiento de
agua
Aeracion
Drenaje
Retension de
nutrientes
bajo medio alto
buena PobreMedia
lento Muy lentoalto
altabaja Media
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REPRESENTACION PORCENTUAL Y GRAFICA DE SUELOS
MINERALES TIPICOS
85
65
40
30
20
10
25
4035
20
5
10
20
35
60
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ARENOSO FRANCO ARENOSO FRANCO FRANCO
ARCILLOSO
ARCILLOSO
TIPOS DE SUELO
P O R C
E N T A J E
ARENA
LIMO
ARCILLA
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MODIFICADORES
TEXTURALES
GRAVA (2mm a 7.5
cm.), CASCAJO (7.5
cm. a 25 cm.) Y
PIEDRAS (mayor de
25 cm.)
El material fino (limo y
arcilla) se acumula en las
partes bajas de lascuencas
Estructura del Suelo
Estudio de la estructura mediante la Clasificación de los agregados por :
Tamaño, Estabilidad y Forma
• Según Tamaño: Muy Fina, Fina, Media Gruesa, Muy Gruesa
• Según Estabilidad: Débil, Moderado, Fuerte
Definición:
Es la unión de las partículas primarias (arena,
limo arcilla) con la materia orgánica en sus
diferentes estados de descomposición formando
agregados o terrones que tienen un arreglo
espacial tridimensional propio denominado
«Ped»
Forma de Agregados:
• Esferoidal
• bloques
• Prismático
• Laminar Sub angular angular
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Estructura Esferoidal (Granular)
Características:
• Típica del Horizonte A, rico en materia orgánica y calcio
• Tamaño < 1 cm
• Muy porosa
• Muy Buena infiltración, fácil penetración de raíces y difusión
de gases
Estructura bloques (Subangular )Características:
• Tamaño = 1 a 10 cm
• Porosa,
• Moderada a Buena infiltración y aire
• Alterada por fenómenos de labranza
• Mas comun en la capa arable de tierras de cultivo
Estructura Prismática (Columnar)
Características:
• Típica del Horizonte B arcilloso
• Suelos de clima árido y semiárido
• Presencia de sales (Na)
Típicas del
sub suelo
Estructura Laminar (Platiforme)
Características:
Se forma en el subsuelo
• Debido a compactación o material original
• Alta densidad aparente
• Moderada
a
Baja
infiltración• Difícil penetración de raíces
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Estructura
• Es el arreglo de las particulas primarias en grupos llamados
agregados o peds
• Los agentes de union son las raíces de las plantas (exudados),materia orgánica (MOS), y arcilla
• El factor más importante en contribuir a una buena estructura
es la materia orgánica
• Adición de yeso – ayuda a que los suelos arcillosos formen
agregados (proceso floculación)
Porque la estructura es Importante?
• Incrementan la porosidad
• Incrementan la infiltración del agua, drenaje, disminuye la escorrentía
• Incrementa la capacidad de almacenamiento de
agua
•
•
•
ESTRUCTURA DEL SUELO Y VELOCIDAD DE
INFILTRACION DEL AGUA
GRANO SUELTO BLOQUES LAMINAR
GRANULAR PRISMATICA MASIVA
INFILTRACION
RAPIDA
INFILTRACION
MODERADA
INFILTRACION
LENTA
FUENTE : IRRIGATION ON WESTERN FARMS, U.S.D.A.
AGRICULTURE INFORMATION BULLETIN, Nº 199, 1959
Diferencias entre textura yestructura
•Textura = tamaño de partícula
(% arena, limo, arcilla)
•Estructura = arreglo espacial de estas
partículas mas la adicion de MOS
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Aggregate stability Efecto de MO en la estabilidad delos agregados
Fig 4.29 p. 128 Sulzman
25 yrs of
CT corn
25 yrs of
CT corn
20 yrs of
bluegrass
then 5 yrs
CT corn
20 yrs of
bluegrass
then 5 yrs
CT corn
After adding waterAfter adding water
25 yrs of
conventional corn
25 yrs of
conventional corn20 yrs of bluegrass,
then 5 yrs
conventional corn
20 yrs of bluegrass,
then 5 yrs
conventional corn
“Slaking” after adding water
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Ways to Increase SOM?Soil Quality
Physical Chemical B io logi cal
Soil Organic Matter
Incorporando materia orgánica
Manejo de residuos de cosecha
La labranza también tiene una gran influencia en laestructura del suelo
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Labranza mínima Effect of roots & tillage on stability
Fig 4.30, p. 129 Sulzman
La formación de
costras – deterioro de
la estructura - impide lainfiltración del agua
Densidad
Todo cuerpo poroso posee dos densidades:
• Densidad Real ‐ densidad media de las partículas
• Densidad Aparente‐ densidad
real
+ espacios
vacíos (poros).
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Densidad Real (DR)
Es la relación entre la masa y su unidad de volumen
(kg m‐3, g cm‐3)
promedio de las densidades de las partículas del suelo
(2.65 g cm‐3)
Comparación de la densidad aparente y
real g/cm3 = Mg/m3
1.32g1.32g
Densidad Aparente (DA)
Es la relación entre la masa
de suelo seco y el volumen
total del suelo, incluyendo su
estructura y porosidad,
y la
unidad del volumen que
ocupa en el suelo (g. cm‐3).
Rango: 1 a 1.8 g/cc
Relacionada con la compactación,
movimiento del agua, crecimiento de la
raíces
El método mas confiable
para determinar la densidad
aparente es el «método del
cilindro»
Textura y Densidad Aparente
Textura Densidad Aparente
Arcilla, Franco arcilloso, Franco Limoso 1.0 - 1.55
Arenoso, Franco Arenoso 1.2 - 1.75Suelos Compactos 1.8
Franco Arenoso (La Molina) 1.51 - 1.6
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PorosidadPorcentaje de espacios vacíos contenidos en el volumen total de suelo.
Porosidad Total (%) = (1 ‐ DA / DR) x 100
donde: DR = Densidad Real
DA
=
Densidad
Aparente
Porosidad y Densidad Aparente
Clase Textural Dens. Aparente (g/cm³) Porosidad (%)
Arenosa 1.55 42
Franco Arenosa 1.40 48
Franco 1.20 55
Franco Limosa 1.15 56 Franco Arcillosa 1.10 59
Arcillosa 1.05 60
Permeabilidad
Representa la facilidad de circulación del agua en el suelo.
• Depende de la textura y estructura
• Se evalúa
a partir
de
la
velocidad
de
infiltración
(caudal):• dm/hora = suelos muy permeables
• cm/hora = permeables
• mm/hora = poco permeables
Medición de
la velocidad
de infiltración
utilizandocilindros de 6
pulgadas de
diámetro y de
espero
NRCS, Soil
quality Guide
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Permeabilidad Color
• Fácilmente observable. Se mide por comparación a
colores estándar (Tabla Munsell)
• Se puede deducir rasgos importantes:
Color
• oscuro o negro = Materia orgánica
• blancuzco = sales solubles (carbonatos, yeso, etc.); eluviación.
• pardo amarillento = óxido de hierro hidratado + arcilla y
M.O.• rojo = óxido de hierro
• gris verdoso = suelos hidromórficos
Color Negro
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Color Blanco Color Pardo Rojo
Color Gris Verdoso
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TABLA MUNSELL
Temperatura• Influye:
• actividad microbiana (0° ‐ 40°C)
• crecimiento de las raíces y plantas
• Está directamente relacionada con la temperatura
ambiental próxima al suelo.
Temperatura
Factores que afectan la temperatura
• Color
• colores oscuros absorben; claros reflejan calor
• Orientación de la Pendiente
• solana o umbría
• Vegetación y presencia de agua
• protege y mantiene calor
Temperaturavariación diaria
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Temperaturavariación mensual
Cubierto de
nieve
Cobertura vegetal Con nubes Suelodesnudo
Las piedras de los andenes liberan energía durante lanoche contribuyendo a disminuir los daños por heladas
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PROFUNDIDAD EFECTIVA DEL SUELO
• Es el espesor de las capas de suelo en donde las raíces de las
plantas pueden penetrar fácilmente en busca de agua y
nutrientes. Su limite inferior esta dado por capas de arcilla
muy densas, materiales consolidados por acción química
(hardpanes de diferente naturaleza), materiales
fragmentarios (grava, piedra o rocas) o napa freática
permanente, que actúa como limitantes al desarrollo
normal de las plantas
Clases de profundidad efectiva
Profundidad efectiva denominación
< 25 cm Muy Superficial
25 a 50 cm superficial
50 ‐ 100 Moderadamente profundo
100 – 150 cm Profundo
>150 cm Muy profundo
Reglamento de clasificación de Tierras por su Capacidad deUso Mayor. 2010. MINAGRI, Perú