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)