G

L

s

Figura 2. Formas estructurales del suelo

4

Otra causa, de que los suelos arcillosos retengan más agua, es que las micelas de arcilla presentan cargas negativas, debido a la sustitución de iones de aluminio y sílice por otros cationes de menor valencia. Esas cargas negativas se unen al polo positivo de las moléculas de agua, estableciendo un puente de hidrógeno que es responsable de la retención del agua por el suelo.

2.1.2.2 La Estructura

Es la forma en ue las artículas inte rantes del suelo están distribuida . n gru s o mezclas de materias. Esta propiedad física influye en el grado en que el aire y el agua penetran y se mueven en el suelo, también afecta la penetración de las raíces de las plantas. Las estructuras más favorables para la captación del agua son las prismáticas, aterronadas y granulares ( Véase Figura 2).

El laboreo de los suelos con altos contenidos de humedad o la aplicación de agua de riego que contenga apreciables cantidades de sodio tienden a destruir fa estructura.

Como elementos cementantes para constituir agregados actúan los coloides del suelo. Todos los factores que favorecen la f10culación de los coloides (sales disueltas en la solución del suelo, abundancia de calcio en el complejo de cambio, etc.) proporcionan estabilidad a la estructura. Por el contrario, los factores dispersantes, como elevada proporción de sodio en el complejo de cambio, ocasionan la pérdida de estructura del suelo y por tanto afectan las relaciones suelo - agua.

2.1.2.3 La Permeabilidad

Relacionada con la facilidad conque el agua y el aire circulan o se mueven a través del suelo, la que depende de la cantidad y tamaño de los poros existentes en el interior del suelo.

El suelo está constituido por tres fases: Sólida, líquida y gaseosa. La fase sólida se compone de partículas minerales y de materia orgánica; esta última representa un pequeño porcentaje salvo en el caso de suelos orgánicos. La fase líquida se denomina agua del suelo o solución del suelo, la gaseosa es el aire del suelo. Estas últimas dos fases líquida y gaseosa, ocupan los poros del suelo, es decir, el volumen no ocupado por la fase sólida.

Al volumen ocupado por los poros del suelo se llama porosidad total y es igual a la macroporosidad más la microporosidad.

La porosidad total se expresa por la siguiente fórmula:

E (%) = 100 (1 DalDr)

5

En donde:

E = porosidad total en (%)

Da = densidad aparente ( gm I cm3 )

Dr = densidad real ( gm I cm3 )

La porosidad de los suelos minerales varía entre 25 - 60%, aunque normalmente esté comprendida entre 40 - 50%. En suelos con alto contenido en materia orgánica puede superar el 90%.

Los poros del suelo están ocupados por agua y por aire, en proporciones variables según el estado de humedad que presenten.

2.1.2.4 La densidad aparente ( Da )

Es el cbciente de dividir la masa de un suelo seco (Ms ) por el volumen del suelo (Vr), en otras palabras es el peso por unidad de volumen en las condiciones naturales en que se encuentra, es decir, incluyendo los espacios entre las partículas.

La densidad aparente se expresa por :

Da (gm/cm3) =

En donde:

Ms = Masa de un suelo seco ( en gramos)

Vr = Volumen del suelo (en cm3)

Ejemplo de Da:

cm3Lana de roca 0.06 0.15 g / Escoria 0.8 0.90 " Suelo arcilloso 1.1 1.25 " Suelo mediano 1.3 1. 45 " Suelo ligero l.5 1. 80 "

Los valores de la densidad aparente varían con la textura y la estructura del suelo. Ejemplo, valores medios en g/cm3

: Suelos arcillosos 1.2 ; suelos arenosos 1.8 ; suelos limo arenosos 1.6 ; Y suelos volcánicos 0.7.

2.1.2.5 La Densidad real (Dr)

Es el cociente de dividir la masa de un suelo seco por el volumen ocupado por las partículas sólidas ( densidad de partículas ).

6

Dr (g/m3) = Ms (g)

Vs (cm3)

Ms =Masa de un suelo seco (g) Vs =Volumen ocupado por las parUculas sólidas (cm3)

El valor de la densidad real ( Dr ) media de las partículas minerales del suelo (peso por unidad de volumen de las partículas, sin considerar los espacios entre ellas) es de 2.65 g/cm3. La presencia de materia orgánica reduce este valor.

- Determinación del peso volumétrico.

El peso volumétrico se determina midiendo un volumen de suelo y su masa seca. La dificultad principal para establecer el peso volumétrico está en la exactitud de medición de una muestra de suelo en su estado natural. Los tres métodos más comunes para obtener el volumen de una muestra son:

• Inserción de un tubo rígido de volumen conocido dentro del suelo para obtener la muestra. El problema principal con este método es que a menudo la inserción compacta el suelo produciendo un volumen no representativo.

• Obtención de un bloque de' suelo, que posteriormente se recubre con parafina u otro material impermeable y luego midiendo el volumen por desplazamiento de fluido.

• Extracción de una muestra de suelo y determinación del volumen de hueco resultante. Este método es usualmente más práctico a nivel de campo si el suelo se excava cuidadosamente. Aunque existen instrumentos calibrados para medir el volumen de huecos, se puede obtener una precisión suficiente colocando una lámina plástica bien delgada en el hueco y midiendo el volumen de agua requerido para llenar el suelo excavado.

El peso del suelo se determina después que la muestra de suelo ha sido secada al horno por 24 horas a una temperatura de 105OC. El peso del suelo en gramos dividido entre el volumen de la muestra en cc. da el peso volumétrico en gm Icc.

El peso volumétrico variará con el arado, material orgánico, y la compactación de las maquinarias. Pudiendo variar en un 20% o más desde la superficie de la plantilla de un surco hasta el fondo.

2.1.2.6 La profundidad efectiva

La profundidad efectiva del suelo, considerada hasta donde las raíces de las plantas pueden penetrar fácilmente. Esta propiedad permite definir:

7

8

• Suelos muy profundos > 150 cm.

• Suelos profundos 90 a 150 cm.

• Suelos medianamente profundos 50 a 90 cm.

• Suelos superficiales 25 a 50 cm.

• Suelos muy superficiales < 25 cm.

2.2 AGUA DEL SUELO

2.2.1 Estados de humedad

El suministro de agua en el suelo es indispensable para la vida y el crecimiento de la planta. Este suministro depende de la forma en que el agua se mueve en el suelo, de la cantidad de agua que puede captar el subsuelo, de la cantidad de líquido que puede aprovechar la planta y como consecuencia de lo anterior la forma en que debe reabastecerse el suministro.

Al suministrar agua a un suelo seco, por lluvia o por riego, dicho elemento se distribuye alrededor de las partículas y se retiene por fuerzas de adhesión ( atracción entre moléculas de distinta naturaleza) y cohesión ( atracción entre moléculas de la misma naturaleza) llenando los poros, obteniéndose un terreno saturado y a su máxima capacidad de retención. Ahora bien, se dice que un suelo está saturado cuando todos sus poros están llenos de agua. Esta situación se puede presentar también, cuando a cierta profundidad existe un estrato impermeable, cuando el drenaje es demasiado lento, etc. Si se permite que un suelo saturado drene libremente, el contenido en agua comienza a descender vaciándose primero los poros más grandes, que son ocupados por el aire. El agua así eliminada se denomina agua libre o gravitacional; no es retenida por el suelo. ...

Cuando se suspende el suministro en la superficie, el agua continúa colándose por t los poros durante varios días. Los poros grandes se vuelven a llenar de aire y el agua contenida en los poros pequeños sigue moviéndose por capilaridad, por lo cual se conoce como agua capilar. Esta penetra más lentamente que el agua libre y se mueve en cualquier dirección, aunque siempre lo hace en la que se presenta . la mayor tensión.

Si el drenaje continúa llega un momento en que el suelo no pierde más agua. En este estado se dice que el suelo está a capacidad de campo (C.c.): los poros más pequeños retienen el agua contra la fuerza de la gravedad y los poros mayores están en buena parte ocupados por aire, de allí que se diga que la ca acidad de cam o C.c. es I cantidad ua ue un suelo puede retener contra la acci' de la ravedad. Esta situación es muy favora e para el desarrollo de los cultivos, que encuentran en el suelo agua abundante retenida con una energía que es fácilmente superada por la de succión de las raíces al mismo tiempo que el suelo está suficientemente aireado para permitir la respiración radicular.