4. prop fisicas, estructura, infiltracion, consitencia y color (1)
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Estructura del suelo
Carmen Figueroa Vásquez
Estructura del suelo
• La estructura se refiere al Ordenamiento y arreglo natural de las partículas individuales del suelo (arena, limo y arcilla) para generar unidades de mayor tamaño conocidas como agregados o terrones y que son el resultado de procesos pedogenéticos.
Estructura del suelo
La estructura del suelo afecta directamente:
1. La aereación.
2. El movimiento del agua en el suelo.
3. La conducción térmica.
4. El crecimiento radicular y
5. La resistencia a la erosión.
Estructura del suelo
En la definición de la estructura del suelo, se consideran tres parámetros:
1. Tipo (forma)
2. Grado (durabilidad)
3. Clase (tamaño)
1. Tipo de estructura
El tipo de estructura se refiere a la forma de las unidades estructurales en el suelo. Podemos encontrar:
a) Unidades con estructura
b) Unidades sin estructura
1.a. Tipo: Unidades con estructura
De acuerdo a su forma, la estructura puede ser:
– Granular.
– Grumosa.
– Bloque ó cúbica: angular y sub-angular.
– Prismática.
– Columnar.
– Laminar.
Unidades con estructura: Granular
• La estructura angular presenta unidades pequeñas poliédricas regulares o esferoides dispuestas alrededor de un punto con sus tres dimensiones de tamaños similares.
• Sus superficies son planas o curvas y tienen poca o ninguna acomodación a la forma de los agregados vecinos.
• Suele aparecer cuando los agregados son poco porosos por el predominio de la arcilla sobre la materia orgánica en el proceso de floculación. Es propia de horizontes A de suelos pobres en materia orgánica.
Unidades con estructura: Grumosa
• Esta estructura se produce debido a la floculación de los coloides minerales y orgánicos.
• Sus agregados son pequeños, muy porosos y redondeados, por lo que la penetración de las raíces se ve muy favorecida. También favorece la germinación de las semillas, pues opone poca resistencia a la germinación. Es propia de los Horizontes A, ricos en materia orgánica
Unidades con estructura: bloque o cúbica • Las unidades estructurales son poliedros
con las caras intersectadas unas con otras. 1. Cuando forman ángulos agudos, su
forma es un poliedro equidimensional con vértices afilados y punzantes. Los agregados encajan perfectamente unos en otros, y dejan un sistema de grietas inclinadas que es típica de horizontes B con contenido arcilloso medio.
2. Cuando carecen de ángulos agudos, presenta poliedros de caras planas y redondeadas, es propia de horizontes A muy pobres en materia orgánica y de la parte superior de los horizontes B.
Unidades con estructura: Prismática
• En esta estructura la dimensión vertical predomina sobre las horizontales, adopta forma de prisma con las superficies llanas.
• Encontramos unidades verticalmente alargadas.
• Es propia de los horizontes B muy arcillosos que los hace compactos y se resquebrajan en grandes bloques.
Unidades con estructura: Columnar
• Tiene unidades elongadas verticales con el extremo final redondeado, dando lugar a una estructura en forma de cúpula.
• Se produce siempre que hay una dispersión fuerte de la arcilla provocada por una alta concentración de sodio.
• Las arcillas sódicas al secarse forman una masa muy compacta que se resquebraja en grandes prismas muy duros e impenetrables por el agua.
• Típico de los horizontes B de suelos salinos sódicos.
Unidades con estructura: Laminar
• Esta estructura presenta un desarrollo mucho mayor horizontalmente frente al desarrollo vertical de las unidades estructurales.
• Es propia de horizontes C procedentes de materiales originales esquistosos que le ceden al suelo su estructura.
1.b. Tipo: Unidades sin estructura
Cuando el suelo no presenta agregados desarrollados se describe sin estructura.
Los tipos sin estructura son:
1. Grano simple y
2. Masivo
Unidades sin estructura: Grano simple
• Esta estructura se presenta cuando solo hay arena y no hay síntomas de agregación.
• El grano simple es característico de las arenas sueltas.
• Describe el estado de "no agregación" del suelo.
Unidades sin estructura: Masivo
• Los suelos masivos son compactos y coherentes, pero sin agregados.
• No existen unidades estructurales y el material es una masa que no ha de estar necesariamente cementada.
• Es una masa sin grietas y sin diferenciación de agregados. Es propia de materiales que no han sufrido procesos edáficos pero que poseen coloides arcillosos.
Suelos masivos
2.Grado de estructura
El grado de la estructura se refiere a la durabilidad de los agregados y su resistencia al manipuleo El grado de estructura, se define como la intensidad de agregación de las partículas y expresa la diferencia entre la cohesión dentro de los agregados y la adhesividad entre estos. Se clasifican en:
– Grado 0: sin estructura – Grado 1: débil. – Grado 2: moderada. – Grado 3: fuerte.
3. Clase de la estructura
La clase de la estructura describe el tamaño medio de los agregados individuales y se divide en los siguientes términos:
1. Muy fino
2. Fino
3. Medio
4. Grueso
5. Muy grueso
Clases (tamaño) de estructura de acuerdo al tipo
Tipo Clase (mm)
Muy
fina
Fina Media Gruesa Muy
gruesa
Granular < 1 1 – 2 2 – 5 5 – 10 > 10
Grumosa < 1 1 – 2 2 – 5 --- ---
Bloque angular < 5 5 – 10 10 – 20 20 – 50 > 50
Bloque
subangular
< 5 5 – 10 10 – 20 20 – 50 > 50
Prismática < 10 10 – 20 20 – 50 50 – 100 > 100
Columnar < 10 10 – 20 20 – 50 50 – 100 > 100
Laminar < 1 1 – 2 2 – 5 5 – 10 > 10
• La combinación de tipo, grado y clase de estructura nos va a ofrecer muchísima información de cada uno de los horizontes del suelo
Factores que influyen en el desarrollo de estructura del suelo
La estructura esta en relación con:
– Textura.
– Contenido de materia orgánica.
– Agentes cementantes: carbonatos, sales, aluminio, etc.
– Agentes dispersantes: sodio.
Movimiento del agua en el suelo: Infiltración, permeabilidad y drenaje
del suelo Carmen Figueroa Vásquez
Infiltración
La tasa de infiltración corresponde a la velocidad con la cual el agua ingresa al perfil del suelo.
La velocidad de infiltración se relaciona con:
– Textura.
– Estructura.
– Relieve.
– Presencia de sellos superficiales.
Agua de infiltración y escorrentía
Valores de la tasa de infiltración del suelo
Clase Tasa de infiltración
(mm/h)
Suelos
Muy baja < de 2.5 Arcillas
Baja 2.5 – 15.0 Superficiales, altos en arcillas
o bajos en materia orgánica.
Media 15.0 – 50.0 Francos y limosos
Alta > de 50.0 Profundos, arenosos
Permeabilidad del suelo
La permeabilidad es la capacidad que tiene un suelo de permitirle a un flujo que lo atraviese sin alterar su estructura a través del perfil de suelo.
La permeabilidad se relaciona con:
– Tamaño de los poros en el suelo.
– Clase textural.
– Estructura.
– Modificadores texturales
Los suelos arenosos tienden a mayores velocidades de movimiento del agua.
Patrón de humedecimiento en dos suelos de diferente textura y permeabilidad
Efecto de diferentes estructuras del suelo sobre la permeabilidad
Clases de permeabilidad del suelo
Clase Valor (cm/h) Tipo de suelo
Muy lenta < de 0.125 Arcillas, claypan, masivos
Lenta 0.125 – 0.50 Arcillas masivas, limos
masivos
Moderadamente lenta 0.50 – 2.0 Franco arcillo limoso
Moderada 2.0 – 6.25 Franco limoso, Franco
Moderadamente rápida 6.25 – 12.5 Franco arenoso
Rápida 12.5 – 25.0 Arena franca, suelto sin
estructura
Muy rápida > de 25.0 Arena franca gruesa, Arena
suelta, grano simple
Drenaje del suelo
El drenaje es la capacidad del suelo para evacuar el exceso de agua fuera del perfil.
Puede ser superficial o interno.
El drenaje interno se relaciona con:
– Clase textural.
– Presencia de límites físicos.
El drenaje no es cuantitativo pero puede ser calificado.
Clases de drenaje del suelo
Bien drenado Moderado Algo pobre Pobre
Moteado característico de suelos con pobre drenaje interno
Tipos de drenes para el suelo
Drenes abiertos
Drenes cerrados
Profundidad efectiva del suelo
Carmen Figueroa Vásquez
Profundidad efectiva
La profundidad efectiva del suelo corresponde a aquella que permite el libre crecimiento de las raíces.
Esta limitada por la ocurrencia de límites físicos dentro del perfil.
– Roca madre
– Capas duras o cementadas
– Napa freática alta
Si no ocurren límites, el perfil es estudiado hasta 1.50 m.
Sistemas de clasificación de la profundidad efectiva del suelo
Clasificación Rango de profundidad (cm)
Storie USDA
Somero --- Menos de 15
Muy superficial Menos de 30 15 – 25
Superficial 30 – 60 25 – 50
Moderadamente profundo 60 – 90 50 – 100
Profundo 90 – 120 100 – 150
Muy profundo Más de 120 Más de 150
Tolerancia comparativa de diferentes cultivos a un nivel freático alto y aireación restringida
Plantas tolerantes a un nivel freático constante a cada profundidad
15 – 25 cm 40 – 60 cm 75 – 90 cm 100 a más cm
Trébol ladino
Grass de huertos
Festuca
Alfalfa
Sorgo
Mostaza
Maíz
Arveja
Tomate
Mijo
Col
Vainita
Trigo
Cebada
Avena
Arveja
Fríjol
Fríjol terciopelo
Remolacha
azucarera
Colza
Consistencia del suelo
Carmen Figueroa Vásquez
¿Qué es la consistencia? La consistencia del suelo es la firmeza con que se unen los materiales que lo componen o la resistencia de los suelos a la deformación y la ruptura. La consistencia del suelo se mide por muestras de suelo mojado, húmedo y seco.
En los suelos mojados, se expresa como adhesividad y plasticidad.
La consistencia es la manifestación de las fuerzas de cohesión y adhesión. • Cohesión: unión entre partículas debida a fuerzas de
atracción mutua.
• Adhesión: atracción de la fase líquida sobre la superficie de la fase sólida.
Clasificación de la consistencia del suelo de acuerdo a la humedad
Humedad En seco En húmedo En mojado
Carácter (dureza) (firmeza) (adhesividad) (plasticidad)
Suelto Suelto No adhesivo No plástico
Suave Muy friable Ligeramente
adhesivo
Ligeramente
plástico
Ligeramente
duro
Friable Adhesivo Plástico
Duro Firme
Muy duro Muy firme Muy adhesivo Muy plástico
Extremadamen
te duro
Extremadamen
te firme
Color del suelo
Carmen Figueroa Vásquez
El color del suelo
• Propiedad definida por la cantidad y tipo de luz que el suelo puede reflejar y que llega hasta el ojo humano.
• El color del suelo dependen de sus componentes y varía con el contenido de humedad, materia orgánica y grado de oxidación de minerales presentes.
El color se usa para:
• Distinguir las secuencias en un perfil del suelo.
• Determinar el origen del material parental.
• Presencia de materia orgánica.
• Estado del drenaje.
• Presencia de sales y carbonato.
El color del suelo
• El color es una propiedad subjetiva.
• Para una mejor definición del color se usa la tabla de colores de Munsell.
• Esta tabla incluyen todos los matices del rango visible del espectro electromagnético, se utilizan para describir el color de rocas, suelos, plantas, entre otros.
Parámetros de definición del color del suelo
• La tabla de Munsell es una tabla universal de colores.
• Los colores son definidos en base a tres parámetros:
– El matiz (Hue).
– La luminosidad (Value).
– La intensidad (Chroma)
• La tabla Munsell está compuesta de hojas, representando cada una de ellas un matiz (Hue) específico que aparece en la parte superior derecha de dicha página.
El matiz o Hue
El matiz esta definido como la combinación de colores básicos que componen el color del suelo.
Los suelos presentan matices que se forman por combinaciones de rojo (R) y amarillo (Y) con blanco y negro.
En suelos afectados por gleyzación se pueden encontrar matices verde (G) y azul (B).
La luminosidad o Value
La luminosidad o Value es el grado de claridad u oscuridad del color.
• Se expresa numéricamente de 0 a 8.
• Los value bajos indican colores oscuros (tendencia al negro), en tanto que value altos denotan colores claros.
• Se ubican en el eje vertical de la tabla Munsell.
La intensidad o Chroma La intensidad o Chroma es el grado de pureza del color.
• Se expresa numéricamente de 0 a 8.
• Los chroma bajos indican colores impuros (tendencia al gris), en tanto que chroma altos denotan colores muy puros o “chillones”.
• Se ubican en el eje horizontal de la tabla Munsell.
Tabla de colores del suelo de Munsell
Matiz
Luminosidad
Pureza
Factores que influyen en el color del suelo
El color del suelo esta influenciado por características como:
– Composición mineralógica.
– Contenido de materia orgánica.
– Contenido de humedad.
Colores generados por diversos elementos cromógenos
Elemento cromógeno Colores generados
Compuestos de hierro Rojo, beige, amarillo,
anaranjado, pardo, gris o verde
Hematita Rojo
Siderita, limonita Amarillo
Óxido ferroso Verde grisáceo o azulado
Humus Café oscuro a negro
Dióxido de manganeso Negro
Carbonatos, calcita y cuarzo Blanco, gris
Arcillas Gris, blanco, rojizo
Feldespatos Tonos rojizos
Colores mas comunes de suelos
Importancia del color del suelo
El color del suelo influye en otras propiedades como:
– Temperatura del suelo: los colores oscuros permiten mayor captación de calor.
– Permite determinar la ocurrencia de procesos edafogénicos (rubefacción, gleyzación, etc).