SUELOS 2004

AGUA EN EL SUELO

V total (Vt)

AIRE25%

AGUA25% SUELO

50%

V poros (Vp)Mt = Ms + Mw

Vt = Vs + Vw + Va

Vp = Va + Vw

Vt = Vs + Vp

Densidad Real

Es el peso de la unidad de volumen de los slidos del suelo.

MsDr =

Vs

Valor promedio aproximado es de 2,65 g/cm3

Peso especfico de distintos constituyentes del suelo

Constituyente Dr (g/cm3)

Ortoclasa 2,50 - 2,60

Mica 2,80 - 3,20

Cuarzo 2,50 - 2,80

Hematita 5,10 - 5,20

Caolinita 2,50

Humus 1,37

Densidad Aparente

Es el peso de la unidad de volumen de suelo (incluye espacio poroso y slidos).

MsDa =

Vt

Muy variable en los suelos y afectada por el manejo.

PorosidadCorresponde a la porcin de un volumen dado de suelo no ocupado por slidos.

Vp DaE = = 1 -

Vt Dr

La principal causa en la variacin de la densidad aparente esten la variacin del espacio poroso en cantidad y/o calidad.

La variacin en la porosidad del suelo normalmente refleja diferencias en el tipo y grado de estructura.

Los cambios texturales tambin producen modificacin en la densidad aparente.

La densidad aparente permite evaluar la efectividad de las labores culturales y su impacto en la porosidad y estructura.

Aire del Suelo

El crecimiento radical es satisfactorio con una porosidad de aireacin mayor de un 10%.

Mecanismos

Flujos de masas. Diferencia de presiones entre atmsfera

externa y atmsfera del suelo. Poca importancia.

Difusin. Movimiento debido a presin parcial de cada

gas, transferencia molecular de gases en medio poroso.

El ms importante.

Composicin de aire del suelo (%)

Aire de la atmsfera Aire del suelo

Nitrgeno 78 78

Oxgeno 21 10 - 20

Dioxido de C 0,03 0,2 - 3

Vapor de agua Variable Saturacin

Porcentaje de carbono liberado de un suelo despus de diferentes operaciones de labranza

(Reicosky y Lindstrom, 1993).

% C liberado

(residuo=100)

Aradura 134

Rastraje 58

Cincel 54

Cero labranza 27

CO2

Contenido de agua en el suelo

Se puede expresar:

- Gravimtricos Mw = (g/g)

Ms

- Volumtricos Vw = (cm3/cm3)

Vt

= Da

- Altura

H = Prof. del suelo (cm)

Capacidad de Campo (C. de C.).Es el contenido de agua de un suelo, despus que

ha sido mojado abundantemente y se ha dejado drenar libremente,evitando las perdidas por evapotranspiracin alrededor de 24 a 48horas despus del riego o la lluvia. Corresponde aproximadamente al contenido de agua del suelo a una tensin o potencial mtrico del agua de -0.33 bares.

Punto de Marchitez Permanente (P.M.P.).Es el contenido de agua de un suelo al cual la

planta se marchita y ya no recobra su turgencia al colocarla en una atmsfera saturada durante 12 horas. Por convencin corresponde al contenido de agua a una tensin o potencial mtrico de -15 bares.

Saturacin (poros llenos de agua)

C. de C.

> Humedad Aprovechable P.M.P.

Seco en Estufa a 105C por 24 horas (poros llenos de aire)

Contenido de humedad

Textura C. de C. (%) P.M.P. (%)

Arcillosa 23 - 46 13 - 29

Franco Arcillosa 18 - 23 9 - 10

Franca 12- 18 4 - 11

Franco arenosa 8 - 13 4 - 6

Arenosa 5 - 7 1 - 3

Propiedades del agua

Molecular dipolar

Elctricamente neutra

Carga distribuida asimtricamente

Una molcula con otra se relaciona a travs de la carga elctrica (Puentes de hidrgeno)

El agua es atrada por las cargas negativas de las partculas del suelo

Caractersticas del agua

Cohesin Adhesin Capilaridad

F ascenso = cos 2 r

Angulo de contacto

Tensin superficial radio

Capilares

F descenso = r2 h g

radio gravedad

altura densidad

Adsorcin

Modelo

Supuesto : suelos compuestos por capilares de dimetro variable.

F ascenso = 2 r

F ascenso 2 r 2 = =

Superficie r2 r= Tensin de agua

en el suelo ( m)

Potencial hdrico

Se llama Potencial hdrico total () a la energa libre por mol de agua, es decir a la capacidad de realizar trabajo del agua.

El potencial hdrico se puede expresar como la suma de sus componentes (campos de fuerza que quitan energa al agua)

= g + p + m + s

Potencial gravitacional (g) : Es el trabajo que se realizaal trasladar una cantidad infinitesimal de agua respecto aun nivel de referencia. Este potencial depender de un nivelde referencia, pudiendo ser positivo o negativo, sobre obajo el nivel de referencia respectivamente

Potencial de presin (p) : Est referido a la presin atmosfrica. Pudiendo ser positivo (en la presencia de una columna de agua, en la presin que ejerce la vacuola en contra de la pared celular conocido como potencial de turgor) o negativo (disminucin de la energa del agua por la matriz del suelo).

Potencial mtrico (m): Es la reduccin de energa libre del agua debido a las fuerzas de cohesin y adhesin entre molculasde agua-agua y agua-slido. Debido a que en la matriz del suelo existen poros con aire y agua se produce un fenmeno que se conoce como tensin superficial. La magnitud en que disminuye la energa libre es funcin del radio efectivo de los poros, a mayor radio efectivo mayor es el potencial mtrico. Se mide con tensimetros (de bourdon o de mercurio) o con bloques de yeso. Su valor es cero o negativo.

Potencial de solutos (s) o potencial osmtico(o): Es la reduccin de energa libre del agua debido a la presencia de solutos. Adquiere importancia cuando el agua est separada por una membrana semipermeable.Siempre se presenta en las clulas. Su valor es negativo.

Instrumentos que miden el estado hdrico del suelo

1. TensiometroMide mEn rango hmedo (hasta 0,7 bares)

2. Bloques de yesoMide mEn rango seco (de 0,5 bares en adelante)

3. Aspersor de neutronesMide

Ley de DarcyEl movimiento del agua en el suelo se expresa por el flujo de agua (cantidad de agua que pasa por una unidad de rea en un tiempo dado) que se describe por la Ley de Darcy, cuyas unidades de medicin para flujo de agua son m/s, cm/s, mm/da, etc.

J = Q/At = -K ( /x)J: flujo (m/s) Q: cantidad de agua (m3) :diferencia de potencial hdrico (cm)A: Area (m2) x : distancia (cm)t: tiempo (s) /x : gradiente de potencial hdricoK: conductividad hidrulica (m/s)

Conductividad hidrulica (K) en funcin del contenido volumtrico de agua () en un

suelo franco arcillo limoso.

00,050,1

0,150,2

0,250,3

0,350,4

0,450,5

1,E+1 1,E+0 1,E-1 1,E-2 1,E-3 1,E-4 1,E-5 1,E-6 1,E-7

K (cm/dia)

C

o

n

t

e

n

i

d

o

d

e

a

g

u

a

(

c

m

3

/

c

m

3

)

Color

El color de la estrata da una idea del contenido de materia orgnica.

ndice de humedad o sequa

Indice de material parental.

Indice del mal uso del suelo

Principales pigmentos del suelo son el humus y los compuestos minerales tales como xidos, sulfuros, sulfatos, carbonatos, feldespatos.

Tabla MunsellHUE 10YR SOIL COLOR NAMES MUNSELL SOIL COLOR CHART

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V total (Vt)Densidad RealPeso especfico de distintos constituyentes del sueloDensidad AparentePorosidadAire del SueloComposicin de aire del suelo (%)Porcentaje de carbono liberado de un suelo despus de diferentes operaciones de labranza (Reicosky y Lindstrom, 1993).Contenido de agua en el sueloContenido de humedadPropiedades del aguaCaractersticas del aguaCapilaresAdsorcinModeloPotencial hdricoInstrumentos que miden el estado hdrico del suelo1. TensiometroLey de DarcyConductividad hidrulica (K) en funcin del contenido volumtrico de agua (?) en un suelo franco arcillo limoso.ColorTabla Munsell