G Figura 2. Formas estructurales del suelo

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Figura 2. Formas estructurales del suelo
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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)
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En donde:
E
Da
Dr
=
=
=
porosidad total en (%)
densidad aparente ( gm I cm 3 )
densidad real ( gm I cm 3 )
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 (M s ) 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 cm 3 ) Ejemplo de Da:
Lana de roca
Escoria
Suelo arcilloso
Suelo mediano
Suelo ligero
0.06
0.8
1.1
1.3
l.5
0.15
0.90
1.25
1. 45
1. 80
g / cm 3
"
"
"
"
Los valores de la densidad aparente varían con la textura y la estructura del suelo.
Ejemplo, valores medios en g/cm 3 : 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 ).
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Dr (g/m 3 ) = Ms (g) Vs (cm 3 ) Ms
Vs
=Masa de un suelo seco (g) =Volumen ocupado por las parUculas sólidas (cm 3) 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:
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muy profundos
• Suelos
Suelos profundos
• Suelos
profundos
• Suelos medianamente
superficiales
• Suelos muy
superficiales
•
2.2
AGUA DEL SUELO
2.2.1
Estados de humedad
90
50
25
> 150
a 150
a 90
a 50
< 25
cm.
cm.
cm.
cm.
cm.
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.
t
Cuando se suspende el suministro en la superficie, el agua continúa colándose por
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.