Propiedades físicas del suelo

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(1)C A P I T U L OI I I PROPIEDADESFISICASDEL SUELO JoséorlandoBlancos. ('). 1. LA TEXTURA del o separados minerales las partículas Es la proporciónen que se encuentran y de un suelo arcrlla limo de arena, suelomenoresde 2 mm Es decirla cantidad expresadosen Porcentaje.. t,. del agua y la la disponibilldad de nutr¡mentos, La texturaafecta el sum¡n¡stfo factor básicode comoun del aireen el suelo,porlo cual,se le considera circulación de la texturapropuestas productividadEn Ia Tabla1 se incluyenlas clasificaciones (u S D.A)y porla Sociedad un¡dos Estados de los pofel Departamento de Agficultufa d€ la Cienciadel Suelo(l S S S ) lnlernacional. i. I. (. I. Tabla 1. Clasificaciónde la texturasegún el U.S.D'A'y la l'S'S'S' ARENAmm. ARCILLA LIMO mm mm MUYFINA. FINA. MEDIA GR UESA. 1 <0.002. o o2-o2. 0 002-0.02. 2.<OOO2 0 002-005. 1 , U . S , DA. o 2 2.O. 0 05-0.10 0 1 0 - 02 5 0 25-050 0.50-10. 10-20. 2, ISS,S. Engenefa|,|afracciónarenaestáconstituidaporIasparticU|a5másgrandes( 2 O mm de diámetro);son sueltasy se puedenver a slmplevrsla. El|imoestáformadopor|asparticu|asmedianas(002-0002mmdediámetr polvocuandoestánsecas.Lasparticulasmás pequeñas(menorest se asernejana r_.rn de0O02mmded¡ámetro)nosepuedenvefasimpleV¡staysedenom¡nanarci A Ne l1'11Cúcuta " Ing. Agrónomo,Ph. D- DirectorC.I El Zulia,CORPOICAA.

(2) t. estaspartículasenlos suelos, Segúnla proporciónen que se encuentrendistribuidas se denominanARENOSOS si la textura es gruesa, LIMOSOS si es med¡a y ARCILLOSOSsi es fina- Cuandola proporciónde las partículasestá en equilibriose tratade un sueloFRANCO. En la figura 1 se presenta el tr¡ángulotextura, donde se pueden ¡dentif¡car diferentesclasestexturalessegún los porcentajesde arena,limoy arcillapresentes en el suelo La determinaciónde estas fraccionespuede real¡zarseen el campo o en ellaboralorlo.Losmétodosmásexactosse basanen la ley de STOKES,mediante la cual se demuestraque la velocidadde caidade una particulaen un medioacuoso que al radiode la particula,es decirque la res¡stenc¡a estádirectamenterelac¡onada (o variacon el radiode las particulas 3 oponeun liquidoa la caída de las partículas t lesferas) .y. rno . , con 1 2 ssuperf¡c¡e r r ñ é r f i . ¡ e . 'de l F llas :G. m i s m á s f(1,2,3,4,5,6). 1 2 ?¿56l la mismas "r..".r ".r.r. (Fi$ua I ). too -----+. 90. Y. "/o A CLAVE. 80. t Y70. ao OU. {. fro rico'-orehoso. oo. %. oo. ¿. % P O R c E N T A J ED E A R E r o. I. \. \. - T R I A N G U L OO E f E X T U R A S E 6 U N P O R C E ' ' T A J E OE ARENA LIMO Y ARC'LLA - (EU OEPARTAMENTO D E A G R IC U L TU R A J 21.

(3) ,. 2. ESTRUCTURA Por acción de la arcilla,la materiaorgánicay algunos materialescementantes y la cohesión entrelaspartículas delsuelo,estastienden (óxidosde hierroy aluminio) del suelo VarÍa const¡tuyendo la estructura a formar agregadosde mayor tamaño desde gránulospequeños hasta bloquesde tamaño grande' juegaun papel (forma,tamañoy d¡sposic¡ón de losagregados) Eltipode estructura (movim¡ento delairey elagua)por de lossuelos muyimportanteen la permeabilidad radicular cuantodeterminala cantidady el tamañode losporos,afectala penetración o resistencia de los y se constrtuye en un factordeterminanteen la susceptibilidad suelosa la eros¡ón. , De acuerdo a su forma de agregaclón,la estructuradel suelo se clasificaen granularpuedeser y laminar A su vez la estructura granular,columnar,prismát¡ca (VerFigura2)subangular,angular o miga.iosa. de en suelosconaltocontenido granularse presentaprincipalmente La estructura plantas para radiculal de las Las el desarrollo materiaorgántcay es la más favorable con texturasarcillosasEl estructurascolumnary prismáticaestán relacionadas considerablemente laminarse restringe radicularen sueloscon estructura desarrollo dos limitantes se muy lento. Estas suelo es del y el mov¡m¡ento del agua a través contrar¡o en suelos con agravanaún más si, a la vez, la texturaes arcillosa.Por el estfucturacolumnaro prismáticay texturafina el movimientodel agua es medto El granular en suelosconestructura mayorflujode agua a travésdel suelosepresenta y lexluraafenosa g la cualse estructural, es la estabil¡dad de la estructura Una de las caracteristicas por la acción suelo desintegrarse a los agregados del de definecomo la resistencia un suelo de la resistenc¡a mayorserá del agua y el manipuleo.A mayorestab¡lidad, estructural del la estabilidad de laspartículas, a la eros¡ón.Al igualque la agregación y hierro arcilla, óxidos de orgánica, presenc¡a materia por de la es favorec¡da suelo y el magnes¡o el el calcio, como tales aluminioy algunoscat¡ones¡ntercambiables de laspartículasdelsuelo.Indirectamente potas¡o,por su ¡nfluenciasobrela floculación a la estabilidadestructuralde los y ayudan las ra¡cillas mrcroorganismos los primeros de a través la producciónde ciertassustancias agregadosdel suelo, los durante la descomposiciónde la materiaorgánica,y las segundas,medianteel amarrede los mismos(1,2,3,4,5,6).. a 3. DENSIDADO GRAVEDADESPECIFICA la dens¡dadde una sustanciaes la relaciónque ex¡steentre el peso de esa 28.

(4) Figura 2. Tipos de estructula PIiISt'IATICA ( E j c v e r t i c o l r n u c h on r u y o r que el horizonlol) P E R f uEIT \ BI L I D/ \ D R A P I D A. COLUMNAR ü. ( E le v e r t i c o l m u c h o m o y o r que el horizontol) P E R M E A B I L I D A DB A P I D A 8LOAUE (Ee l v e r l i co I l i g e r o m e n t e m o y o rq u ee l h o r i z o n l o l ) PERfVIEABILIDAD MODERADAIVENTE RAPiDA. LAMINAR { f t e h o r z o n l o l m u c h om o y o r q!e el verticol) P E R M E A I J I U I D J ] \ I I - , ] Y' E I \ T A. M I G A , JO S A ( E J eh o r i z o n t or gl ú o lo l e j e v e r l l c o l) PERMEABILIDAOMUYRAPIDA - C L A S E S D E E S T R U C T U R AD E L O S S U E L O S Y S U P E R M € A 8 ] L I D A D.

(5) ú sustanc¡ay el peso de un volumenigualde agua. En el suelose d¡stinguendostipos de.densidad: la real, que considerael peso del volumenabsolutode las particular, y la aparente,que considerael pesode un volumende sueloen su condiciónnatural, dentro del cual se ¡ncluyen,por consiguiente,los espaciosporosos. Tanto la una como la otra, por tratarsede relacionesde pesoscarecende dimensión. que constituyen La densidadrealde los m¡nerales el suelovaríaentre2 5 y 3.0 g/cc Los mineralespredominantes en el sueloson el cuarzoy los feldespatos,cuya dens¡dades de 2 7 g/cc. S¡nembargo,debidoal contenidode materiaorgánicala dens¡dadreal de los sueloses alrededorde 2.65 g/cc Cuando el conten¡do de materiaorgánicaes muy altoestevalorpuededisminurr a 2.Oglccy, aún,a valores inferiores , La densidadreal de los suelossólodependede los materialesque los constrtuyen, por lo tanto,no es afectadapoi la estructuray la texturadel suelo La densidad su valorcon aparente,en cambio,varíacon la texturay la estructura, disminuyendo el incrementode los espaciosporososdel suelo. La densidadaparentenormalde lossuelosagricolaspuedeosc¡larentre 1.2y '15 g/cc.Sinembargoen losAndisoles. (suelosderivadosde ceniz¿svolcánicas)puede ser 0 5 a 1.0 g/cc y en suelos compactadossu valorpuedesuperar1.7 glcc (1,2,3,4,5,6). 4. POROSIDAD Es la relac¡ón entreel volumende losespaciosvaciosy el volumentotalde la masa el 50% del volumentotaldel de suelo Los espac¡osporososocupan,en promed¡o, suelo y constituyenlos pequeñosdepósitosdonde se almacenael agua y los del suelot conductospordondecirculanel aguayel aire Con relacióna la porosidad factores: deben considerar se dos y con la permeabil¡dad a) El tamañode los poros,que t¡eneuna altarelac¡ón retencióndel agua de los suelos. la densidadaparente b) El porcentaje totalde losespaciosporosos,que influencia del suelo. el diámetropromediode los porosdel sueloaumentacon En términosgenerales, y disminuyeen la de las partículasque lo constituyen el tamañoy la uniformidad grado que del suelo As¡mismo,el el de compactac¡ón medida se incrementa porcentajede los espacios porosos es mayor en suelos de textura flna y baja ,. ü compactación La porosidadde un suelo se expresaen porcentajey se calculacon base en las densidadesreal (Dr)y aparente(Da) del suelo,asi: 30.

(6) I = (r vo PoRosrDAD. Bf )^. .'oo. El porcentajede los espaciosporososde los suelos arenososfluctúaentreel 35 y el40o/o, mientrasque en lossuelosarctllosos oscilaentreel40 y el60% o más. Estos porcentaiesaumentan en suelos de texturasfinas con el conten¡dode materia orgánica,la presenciade estructuragranulary la actividadbiológica. En la Tabla2 se ¡ncluyela clasificación de los porosdel suelo,segúnsu tamaño. il. Tabla2. Clasificaciónde los poros del suelo DENOMINACION. (mm) DIAMETRO. GRUESOS. lvlayorde 5 mm. MEDIANOS. Entre2y5mm. FINOS. Entrely2mm. M U YF I N O S. Entfe0.075y1mm. IVICROPOROS. Menorde 0.075mm. Losporosmedianosy grandesabundanen suelosarenosos y sueltosy en suelos con estructuragranular Los poros finos y muy f¡nos predom¡nanen suelos con texturasmediasy finasy, losmicroporos, en suelosmuyarcillososLosporosgrandes y medianos permitenunaráp¡dac¡rculación y el agua(infiltración), delaire(a¡reación) en tanto que por los poros finos y muy finos fluye el agua y en los microporosse almacenael agua disponible paralas plantas. La proporciónde porosgrandesy microporoses más importanteque la porosidad total,ya que perm¡teestablecer el equilibrio aire-aguaen el sueloque,a su vez, es para determ¡nante el desarrolloy nutriciónde la planta,la actividadmicrobialy el maneiode la humedaddel suelo(1,2,3,4,5,6).. il s pRoruruorDAD EFEcrvA Es la profundidad a la cualpuedenpenetrarlasraícesde lasplantas.sin obstáculos físicosni químicos.Estacaracterística es imoortanteparadeterminarla vocaciónde 31.

(7) t uso del suelo,ten¡endoen cuenta el s¡stemaradicularde los cultivos' efectivade los suelos de la proÍund¡dad En la Tabfa3 se presentala clasificación Tabta 3. Clas¡ficaciónde los profundidad efectiva DENOIMINACION. P R O F U N D I D AEDF E C T I V A. Suelo profundo. Más de 90 cm. Suelomedianamente Profundo. Entre 50 y 90 cm. Suelosuperficral. Entre25 y 50 cm. Suelomuy suPerficial. Menorde 25 cm. ,. 6. coLoR con el drenajenaturaldel suelo Los En una propiedadf¡sicamuy relacionada coloresmás comunesson el negro,el rojoy el amar¡llo'. de materiaorgánicay su intensidad Los coloresoscurosse oebena la presencia puedeimprlm¡rle var¡acon sUmayoro menorcontenidoEl manganeso(Mn)tamblén colornegroalossuelosElcolorroloresultadelaox¡dacióndelhierroyesindic de suelosdondese de Ouenáaireacióny drenaje El coloramarilloes caracteristico haoxidadoe|hieffohidratadoencondicionesdeficientesdeaireacrónyma|d del ox¡dación Colorestalescomo el grtsy el azulososon debidosa la bajao ninguna con suelosmuy mal drenadosy con muy baja o nula aireac¡on hierro asoctada.s. 7. ESTABILIDADESTRUCTURAL por acción del sueloa desintegrarse que oponenlos agregados Es la resistencia del sueloa mayorserála res¡stencia del agua y el manipuleo.A mayorestabil¡dad, laero.'s¡ón,Laagregacióny|aestabi|idadestructura|de|sue|osonfavorec la presenc¡ade iraória orgánica'arcilla,óxidosde hierroy.alumrnioI1l9li"-t-lÍ,t^l Ivoe las arclllas comoel Ca, Mg y K, que favorecenla floculaclon nes intercambiables del sueloayudana la agregaciónde las los microorganrsmos lndirectamente de la particulas a través de los compuestosproducidosdurantela descomposición.

(8) t. materia orgánrca As¡ mrsmo la presenciaraicillasen el suelo contr¡buyea la estabil¡dadde los agregadosdebrdoal amarreque producenentre ellos.. 8. PERMEABILIDAD Se refrerea la rapidezconqueel aire y el agua circulana travésde los porosdel conqueelagua se muevedesdela superficie suelo Tambiénimplicalafacilidad hacia el interiordel suelo. Estafacilidaddependede la cantidady tamañode los poros en el suelo. ex¡stentes rápiday muy de un suelopuedeser:muylenta,lenta, moderada, a. La permeabihdad mayores la cantidadde aguaque puede recibírun iápida.A mayorpermeabilidad, suelo 9. CONSISTENCIA de laboreode un suelobajodrferentes contenidos de humedad Se Es lafacilidad expresacon baseen el porcentajede humedady se calificabajocondiciones de suelo (suelos o suelo con contenido de secoa la¡re duros blandos), óptimo humedad(suelos friables)y suelodemasiadohúmedo (suelospegajososy plásticos). de un suelovariaconla textura,el contenido de mater¡a orgánrca La consistenc¡a y el contenido y cantidadde la arcillapresente, la naturaleza loscationesadsorbidos de humedad It Los límitesde cons¡stenciao limitesde Atterbergson indicat¡vosdel grado de trabajabilidad a que puede someterseun sueloy se definenpor el contenidode humedadnecesariapara producrrlaboreocon base en el contenidode humedad a los lím¡tesplásticoinferiory superior.El límileplást¡co¡nferior correspondiente porcentale indicael mínimode humedadalcualun suelopuedeserlaborado Nose aconsejael usode maquinaria agricolacuandoel conten¡do de humedaddel suelo sobrepaseel l¡m¡teplástico¡nfer¡or. 10. CAPACIDAD DE RETENCION DE AGUA Es la propiedaddel sueloparareteneraguay dependede la textura,la estructura, y el contenidode materiaorgánica.El agua en el suelopuede .la permeabilidad de tresformas diferentesdependiendode lasfue¡zasque la retienen,así: $resentarse aguahidroscopica, agua cap¡lary aguagravitacional. El agua hidroscóp¡ca es aquellaretenidaen el suelo por fuerzasde adsorcróny cuvo valorestá en eauil¡brioconla oresióndel vaoordel aire c¡rcundante Por esta 33.

(9) t. presenteen el suelóvarlaracon la humedacl razónla cant¡dadde agua h¡groscópica relat¡vay la temperaturadel medioambiente. y queel suelo Elaguacapilaresaquellaqueestáporencimadelaguah¡groscóplca gravedad retienedebido a fuerzasde tensiónsuperf¡cialcontrala es la que está por enc¡madel agua capllary que es El agua gravitac¡onal de moverseen el suelopor acciónde la fuerzade gravedad susceptible. el clasificar Desdeel puntode vtstade riegoy drena¡eresultamás convenlente y para la plantas desarrollafse agua del sueloen relacióncon la habilidadde las el aguadel suelo del sueloparaalmacenaflacon baseen estoscriterios capac¡dad y el punto de t"^ campo de la capacidad cuenta en puede clasjficarteniendo se permanentedel.suelo. marchitamiento en un suelo La capacidadde campo(c c) es la cantidadde aguaque permanece es declr, riego, apllcado habérsele o de fuerte biendrenadodespuésde un aguacero gravedad. ocurfe Esto despuésque el agua del suelodejade flu¡rpor acciónde la de humeha desaparecidodelsuelo Elconten¡do cuandoelagualibreo g ravitac¡onal períodos por sino campo de capac¡dad su dad de un suelosólo oodrá sobrepasar flulodel el libre que cortos,a menos que se reglstrealgúntmpedlmento obstacul¡ce agua. Lacapacidaddecamposedeterminaenformaaproximadaene||aborator¡ el agua relenidapor el sueloa 0 3 atmósferasde presrón. El punto de marchitamientopermanente(P.M P)es el contenidode humedaddeb SUe|oa|cua||asp|antassemarch¡tanynoserecuperan,esdeclr'represent mínimodehumedadene|sue|opordebalodelcua||asp|antasnosoncapace normal La tensiónconqueel aguaes retenidapor extraeragua para su desaTrollo que parecenestar es alrededorde 15 atmósferas, el sueloen el puntode marchitez plantas en equilibr¡ocon la máximacapacidadde succiónde la mayoríade las cultivadas punto de El contenidode agua conprend¡doentre la capacidadde campo y el marchitam¡entopermanenteseconocecomoaguad¡spon¡bIeoaprovechabIep plantasy se depos¡taen los poroscapilaresdel suelo(1'2,3,4'5'6)'. En la Tabla 4 se pueden observarlos valores promediostípicosde espaclos pelmanente' capacidadde porosos,densidad aparente,puntode marchitamiento campoycantidaddeaguadisponibleparavariostiposdesuelos'conelfinde varíanconla texturadelsuelo'aunquevalela pena la foimácomoestaspropiedades advert¡rque la eslructuray el contenido de materiaorgán¡catamb¡éntienen una marcadainfluenciasobreellas 34.

(10) f. Tabla4. Var¡aciónen algunas prop¡edadesfísicas de los suelos según su textura TIPO DE SUELO. POROSO- D E N S I O A D S I O A D% ARENTE. P,M,P 7a. c.c %. g r/cc ARENOSO. 28-33. 1 9 - 1. 7. 10-35. 2 5-7.5. 0 . 5 0 - 06 5. FRANCOARENOSO. 33-42. 1 7-1.5. 3 5 - 1 00. 7. 5 - 2 0 . 5. 0.65-125. '15-'l 3. 0 0 - 1 60. 2 0 . 5 - 3 30. 1.25-1 EO. 1 3-1.5. 6 0 - 2 50. 33.0-50.0. 1. E 0 - 25. FRANCOL VTOSO ARCILLOSO 5 1 - 5 9. F u e n t e R O E .H . B 1 9 5 ' 1 En la Tabla5 se puedeapreciarla clasrficación de los suelosde acuerdosal paralas plantas conten¡do de agua disponible Tabla5. Clas¡f¡cación de los suelossegún el agua disponible Clase. Denominación. Aguadispon¡ble mm/mde suelo. [/uy baja. 0-50. Bala. 51-'100. Media. 1 0 11-5 0 151-200. AIta. Mayorde 201. M u yAlta. 11 BIBLIOGRAFIA !. 1 B a v e r D , L; G a r d n e r H . , W 9 7 2 S a ú l P h y s ¡ cFso u l h E d i t i o n ;GardnerR,W.1 JohnWoley& Sons,lnc.,NewYork.London 498 P 2 DonahuL e , R ; M i l l e r W , R , S h i c k l u nCa , J ' 1 9 8 3S o i l s a n dl n t r o d u c t i oTno 35.

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