conceptos b sicos_de_suelos_2009
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Revisión conceptos básicos
de suelos
Qué factores es importante
estudiar de este suelo?
ORIGEN GENÉTICO
SUELOS
Propiedades físicas
Riego y drenaje
Maquinaria agrícola
Conservación
Propiedades químicas
Fertilidad
Propiedades biológicas
Microbiología de suelos
Manejo sostenible
Ecología de suelos
Textura
Agua-Aire
Estructura
Infiltración
Penetración
Densidad
Compactación
pH-Acidez
Salinidad
Bases
Fósforo
Aluminio
Fertilidad
Menores
Fijación
Humus
M.O.
Organismos
población
Bacterias
hongos
Sistema SUELO
Rizosfera
¿Qué tan profundamente hay que
estudiar el suelo?
Fertilidad
Horizonte: idea importante para manejo según cultivo
Características de suelo
Características químicas:
– Acidez, pH
– Análisis químico: minerales menores y mayores.
– Capacidad de Intercambio Catiónico
– M.O.
– Conductividad electrónica
• Características físicas:
– Textura
– Estructura
– Densidad aparente
– Infiltración
Propiedades físicas del suelo
Tomado de clase de Gloria Meléndez
Centro de Investigaciones Agronómicas
Universidad de Costa Rica
TEXTURA: Se refiere a la proporción relativa de arena, limo y arcilla; de partículas menores de 2 mm (más de 2mm se considera grava)
Arena
Arcilla Limo
100µ
Representación visual de los tamaños y formas comparativas de arena, limo y arcilla. Hillel, 1980
Al el tamaño de partícula, inversamente el áreasuperficial expuesta = término “superficie específica” parareferirse al área por unidad de masa de suelo (m2/g).
Esta característica es la que determina principalmenteque la textura influya mucho sobre las propiedades físicasy químicas, especialmente en la proporción y magnitud delas reacciones de los suelos, ya que define el espacio sobreel cual ocurrirán las reacciones.
Influye directamente en: Espacio aéreo, porosidad total,consistencia, movimiento y almacenaje de agua, etc.
Relación entre la superficie y el tamaño de partículas
Lado del cubo
(cm)
N° de cubos por
cm3
Sup. específica
(cm²/cm3)
Tamaño de
la partícula
1 1 6 Grava
0.1 1000 60 Grava fina
0.0001 1012 60000 Arcilla Fina
Millar et al, 1975
Algunas características de las partículas del suelo
Fracción SeparadoDiámetro
mmN°partículas/g
Área sup./g
cm²
Muy gruesa 2.00-1.00 90 11
Gruesa 1.00-0.50 720 23
Arena Media 0.50-0.25 5700 45
Fina 0.25-0.10 46000 91
Muy fina 0.10-0.05 722000 227
Limo 0.05-0.002 5776000 454
Arcilla < 0.02 99260853000 8000000
Metodología de
medición:
hidrómetro de
Bouyoucos:
% arcilla,
% arena, % limo
Triángulo de texturas
Determinación de la textura en forma manual
Suelo Arenoso Suelo limoso
Suelo Arcilloso
Triángulo textural modificado para determinar la textura del suelo por método del tacto
aA aL
FaA
a
FaaA
aA
FAL
No forman cintas. Terrones suaves en seco. Arena de grano
simple
Forman cintas buenasy son pegajosas enhúmedo, terronesmuy duros en seco
F
FA
Arcillas
A
Forman cintas medias en húmedo, terrones duros en seco
Impacto de la textura sobre características de suelo
Característica Suelo Arenoso Suelo arcilloso
Retención de nutrimentos
Superficie específica
Fertilidad potencial
Retención de agua
Permeabilidad
Percolación
Lixiviación
Aireación
Plasticidad
Penetración de raíces
Pegajosidad
Erosión eólica
Facilidad de labranza
Purificación de aguas
Escurrimiento superficial
La Estructura del suelo
Es la forma en que se agregan las partículas de arena, limo y arcilla por agentes cementantes, para formar
“AGREGADOS” de suelo
Importancia de la
BIOESTRUCTURA del Suelo
• Es en la capa superficial
del suelo (5 cm)
• La interfase con la
superficie: lluvia y la
deposición de materia
orgánica
• Interfase con las raíces
superficiales
Ana María Primavesi: Ecología de Suelos 1975
Diferentes tipos de estructuras
Estructura columnar
Estructura de
bloque
Diferentes tipos de estructurasEstructura laminar Estructura granular
Agua del suelo
Punto de
marchitez
permanente
(PMP)
Capacidad
de campo
Agua en el suelo
Capacidad de campo
Agua disponible para el crecimiento de cultivos
Punto de Marchites permanente
No hay agua disponible para las plantas
Punto de saturación
Se pierde agua gravitacional
Sólido
Agua
Aire ma 0
mt mw
ms
Va
Vs
Vp
Vw Vt
Va : Volumen de aireVw : Volumen de aguaVs : Volumen de sólidos Vp : Volumen de poroVt : Volumen total
Ma : Masa de aireMw : Masa de aguaMs : Masa de sólidos Mp : Masa de poroMt : Masa total
La relación entre agua-aire-suelo:
DENSIDAD APARENTE
mp
Densidad aparente
Relación de la masa de suelo seco por Un. de volumen del suelo (seco 110°C). Incluye el volumen de partículas sólidas y espacio poroso.
ap= masa suelo seco g/cm3 ó Mg/m3
vol. suelo (+poros)
Volumen del cilindro = r2h
Muestreo de densidad en campo
1 hectárea posee un volumen de:
100m100m
0,20m
10 000m2 x 0,20m = 2 000m3 = 2 000 000dm3 o La 0,15m:
10 000m2 x 0,15m = 1 500m3 = 1 500 000 dm3 o L
Su masa varía según su densidad aparente (ap)
Masa = volumen x ap
ap = 1,5 g/mL = 1,5 Kg./L
0,20m prof. 2 000 000 L x 1,5kgL-1 = 3 000 000 kg/ha0,15m prof. 1 500 000 L x 1,5kgL-1 = 1 500 000 kg/ha
ap = 1,33g/mL = promedio
0,20m prof. 2 000 000 L x 1,33kgL-1 = 2 660 000 kg/ha0,15m prof. 1 500 000 L x 1,33kgL-1 = 1 995 000 kg/ha
Valores comunes de densidad aparente
Suelos orgánicos: 0,1 - 0,6 g/cm3
Suelos compactados: hasta 2,0 g/cm3
Suelos franco arcillosos: 1,0 - 1,4 g/cm3
Suelos franco limosos: 1,1 - 1,4 g/cm3
Suelos franco arenosos: 1,2 - 1,8 g/cm3
Suelos volcánicos: 0,3 - 0,85 g/cm3
La ap es afectada por:Contenido de M.O.Material parental Compactación
Densidad de Partículas o RealEs la masa por unidad volumen de sólidos. A diferencia de la ap no incluye el espacio poroso
sólidos (p) = masa sólidos (Ms) = g/cm3 ó Mg/m3
vol. sólidos (Vs)USOS1. Calcular el % de porosidad2. Velocidad de sedimentación de partículas 3. Concentración de sólidos suspendidos
Mineral p (g/cm3 o Mg/m3)
Magnetita 4,9 a 5,2
Limonita 3,4 a 4,0
Hematita 4,9 a 5,3
Hidróxidos de Fe y Al 2,4 a 4,3
Silicatos arcillosos 2,0 a 2,7
Fe(OH)3 3,73
Cuarzo 2,65
Caolinita 2,50
Montmorillonita 2,50
Humus 1,37
Materia orgánica (Irazú) 0,51 a 2,17
VALOR PROMEDIO = 2,65 g/cm3
Espacio Poroso Corregida
Porción de suelo que no está ocupada por partículas, está ocupada por aire o agua
TIPOS DE PORO1. Macroporos: Transporte de agua y aire2. Mesoporos: Conducción de agua y aire 3. Microporos: Retención de humedad
Porosidad de aireación (no capilar o macroporosidad)Porosidad capilar (microporosidad)
VALORES1. Suelos arenosos superficiales: 35-50% Ep total
- poca retención de agua- buena aireación
2. Suelos de textura fina: 40-60% Ep total- buena retención de agua- mala aireación
3. Suelos compactados: 25-30% Ep total
Características químicas
Elementos esenciales
CHO
N P K
C a
M g
S Z n M n F e C u
B M o C l
Si falta, reduceel rendimiento
Si falta, producesíntomas
Si se aplica, laplanta se recupera
Nutrimentos esenciales para las plantas
Capacidad de Intercambio de
Cationes del suelo
Factores que afectan el CIC
• Tipo de arcilla
• Materia orgánica
• Acidez del suelo
Fuentes de acidez del suelo
Existen 2 fuentes de acidez de los suelos:
• Iones H+
• Iones Al+++
• Fuentes de H+
– Exudados radicales
– Arcillas
– Aplicaciones intensivas de fertilizantes
Acidez residual producida por fertilizantes
nitrogenados
Fuente % N Reacción de Nitrificación Índice
de
Acidez
Urea 46 (NH2)CO + 4O2 2H+ + 2NO3- + CO2 + H2O - 84
Nitrato de
amonio
33.5 NH4NO3 + 202 2H+ + 2NO3- + H2O - 63
Sulfato de
amonio
21 (NH4)2SO4 + 4O2 4H+ + 2NO3- + SO4
2- + 2H2O -112
Fosfato
diamónico
18 (NH4)2HPO4 + O2 3H+ + 2NO3- + H2PO4
- +
H2O- 74
Tisdale et al 1993
Fuentes de acidez del suelo
• Iones Al+++
• Al3+ + 3 H2O Al(OH)3 + 3 H+
• Este Aluminio se genera porque el suelo en
condiciones ácidas ocasiona resquebrajamiento
(solubiliza o rompe) liberando iones Al de los
octaedros de Al.
• Entre más ácido sea el suelo, más acidez se
genera.
Bertsch, 1998
La acidez tiene un impacto sobre
muchas otras características del suelo
• Disponibilidad de otros nutrientes
• Meteorización
• Mineralización de la M.O.
• Deficiencia de Ca y/o Mg
• Toxicidad de Al
• Toxicidad de Mn
• Toxicidad de H
Cómo medir la acidez
• Iones H+ : pH H2O o en KCl
• Iones Al+++ : Contenido de Al. Se reporta
también como acidez intercambiable.
• Calcular el % de Saturación de Acidez
MÁS de 15%
SATURACIÓN
DE ACIDEZ
NO ES
CONVENIENTE
PARA PRODUCIR
DETECTA PROBLEMAS DE ACIDEZ
%SA = %SA = acidezacidez x 100x 100CICECICE
CICECICE= =
Ca + Ca +
Mg + Mg +
K + K + ACIDEZACIDEZ
Se consideran problemas de
acidez:
• pH < 5.5
• Acidez o Al Intercambiable: > 0.5
• % Saturación de Acidez: > 10%
La tolerancia varía con cultivos
Conductividad eléctrica
• La conductividad eléctrica es una medida de la concentración de solutos en el suelo.
• Es una relación directa en Sólidos Disueltos Totales.
• Se considera una medida de salinidad, importante en suelos áridos y semi-áridos
• Más de 4 dS/m se considera un suelo salino
• Pero algunas sales conducen electricidad mejor que otros (urea no es conductora de electricidad, mientras que el nitrato de Ca es muy buen conductor de electricidad)
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