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abarca todo lo relacionado al analisis de muestreo de suelos su analisis y descripcion de estado.
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ESCUELADEPOSTGRADO UNIVERSIDADNACIONALDETRUJILLO DIPLOMADOENMONITOREOAMBIENTAL
28/02/2015
MODULO1.MONITOREODELACALIDADAMBIENTALDESUELOS ExpositorIngMgSc.JuanGuerreroBarrantes 1
Escuela de PostgradoUniversidad Nacional de Trujillo
Diplomadoen:MONITOREOAMBIENTAL
MODULO1MonitoreodelaCalidadAmbientaldeSuelos
Expositor:Ing.JuanGuerreroBarrantes
MARCO CONCEPTUAL ESTUDIOS DE
CALIDAD DE SUELOS
El suelo constituye uno de los componentesfundamentales de los ecosistemas terrestres yconjuntamente con la biodiversidad y el clima,condicionan el equilibrio ecolgico en un mbitodeterminado.(Arca,1996)
Relacinqueexisteentreelsueloyelambiente......CALIDADDELSUELO
Los suelos ocupan una posicin central en el medio ambiente(ecosistema), el cual esta constituido por la litosfera, atmsfera, hidrosferay biosfera.
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MODULO1.MONITOREODELACALIDADAMBIENTALDESUELOS ExpositorIngMgSc.JuanGuerreroBarrantes 2
Soils and the Environment
Key Terms to Review: weathering soil horizons soil profile development soil chronosequence soil fertility unified soil classification soil strength soil sensitivity liquefaction
compressibility erodibility permeability corrosion potential shrink-swell potential expansive soils soil pollution desertification water table soil plasticity index
S. Hughes, 2003GEOL g406 Environmental GeologyEl suelo y la vegetacion em los ecosistemas terrestresEl suelo y la vegetacion em los ecosistemas terrestres
La cantidad de agua almacenada en el suelo regula la distribucin de la vegetacin en la tierra
Desiertossinvegetacin
Ecosistemstropicalesconexuberantevegetacion
Las plantas y la formacin de los suelosLas plantas y la formacin de los suelos
Paisajes naturales
In Snchez,1976
SUELO superficial
SUBSUELO
200-400 Ton/ha M.S75 % troncos y ramas
15-20 % raices4-6 % hojas
80%20%
700- 2044 N33-137 P
600 1017 K653 2760 Ca381 3890 Mg
196 S43 Fe
Lavado de hojas
LIXIVIACIN
Escorrenta
BALANCES DE BIOMASA Y NUTRIENTES
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Definicin de CALIDAD DEL SUELO
La calidad del suelo se define como la capacidad natural del suelo de cumplir diferentes funciones: ecolgicas, agronmicas, econmicas, culturales, arqueolgicas y recreacionales
Funciones naturales
Sirve de hbitat y soporte biolgico Un descensoen la calidad del suelo contribuye a un descensoen la biodiversidad: se pierden especies yecosistemas.
Soporte de ecosistema en el suelo suceden Los ciclosbiogeoqumicos, el ciclo del agua, y los ciclosnaturales de generacin y transporte desustancias nutritivas para las plantas y paramicroorganismos del suelo.
Funciones del suelo
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Elsueloactacomofiltro reteniendosustanciascontaminantesElsueloactacomoAmortiguador Protegiendolasaguassubterrneasysuperficialesdelapenetracindeagentesnocivos,evitandolatransmisindedichosagentesalciclodealimentacin:plantas,animalesysereshumanos.Transformadeterminadoscompuestosorgnicos,descomponindolosomodificandosuestructura;asseconsiguelamineralizacindenumerosassustancias.
Funcionesnaturales:
S. Hughes, 2003
Yacimientos de materias Minerales nometlicos para la construccin (piedra, mrmol,caliza, yeso, pizarras, arenas), mineralesmetlicos (blenda, galena, siderita, pirita) ycombustibles fsiles como el carbn.
Fuente de materias primas: La produccin dealimentos, forrajes y otras materias primasrenovables renovables est relacionada con eluso del suelo, con el suministro de nutrientes,aire, agua y con su funcin de soporte.
FUNCIONES DE USOLa importancia geopoltica del recurso suelo es su relacin directa con la seguridad alimentaria de las naciones ..
ELPERUtieneunasuperficiede128
millonesdehectreasdels cualessolamente
3millonesseencuentrancultivadas..Paraalimentara30millonesdeHbitantes...Existeinseguridad
alimentaria
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DISTRIBUCION DE TIERRAS DE CAPACIDAD DE USO MAYOR EN LAS DIFERENTES REGIONESHECTAREAS)
Cultivos en limpio Cultivo Pastos Forestal Proteccin Total(A) permanente (P) (F) (X)Ha % Ha % Ha % Ha % Ha % Ha %
Costa 1140 8.36 496 3.64 1622 11.90 172 1.2 10207 74.84 13637 100Sierra 1341 3.42 20 0.05 10.576 26.98 2092 5.34 25169 64.21 39198 100Selva 2421 3.21 2191 2.89 5718 7.55 46432 61.35 18925 25 75687 100Total 4902 2707 17916 48696 54801 128522
El Per es un pas con escasez de suelos agrcolas para garantizar la seguridad alimentaria de una poblacin creciente ... 30 millones de pobladores
Country Total
land area
cropped
Mha
Area
irrigated
Area of irrigated
land that is salt-
affected
Mha % Mha %
China 97 45 46 6.7 15
India 169 42 25 7.0 17
Soviet Union 233 21 9 3.7 18
United States 190 18 10 4.2 23
Pakistan 21 16 78 4.2 26
Iran 15 6 39 1.7 30
Thailand 20 4 20 0.4 10
Egypt 3 3 100 0.9 33
Australia 47 2 4 0.2 9
Argentina 36 2 5 0.6 34
South Africa 13 1 9 0.1 9
Subtotal 843 159 19 29.6 20
World 1,474 227 15 45.4 20Source: Ghassemi et al. (1995) compiled from FAO data for 1987
Emplazamientodeviviendas Mediofsicoparaeldesarrollodeinfraestructuras:viviendas,edificioseinfraestructurasindustriales,carreteras,reasderecreo,reasdedepsitoderesiduos.Archivohistrico Conservalosrestosdesuhistoriaevolutivaydelasinfluenciasquesobrelhanvenidoejerciendolossereshumanos.
FuncionesdeUso...
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Produccinsostenible SOSTENIBILIDAD
Dinmicadelacalidaddelsueloenrelacinauntiempocero Calidadintrinseca dedostiposdesuelos
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Indicadores
INDICADORESDELACALIDADDELSUELO
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Conjuntodeindicadoresfsicos,propuestoparamonitorearloscambiosqueocurrenenelsuelo(LarsonyPierce,1991;DoranyParkin,1994;Seyboldetal.,1997).
PROPIEDADES FSICASRELACIN CON LA
CONDICIN Y FUNCIN DEL SUELO
UNIDADES RELEVANTES ECOLGICAMENTE
Textura Retencin y transporte deagua y compuestosqumicos; erosin delsuelo
% de arena, limo y arcilla; prdida del sitio o posicin del paisaje
Profundidad del suelo Estima la productividadpotencial y la erosin
cm o m
Densidad aparente Productividad y erosividad g/cm3
Effect of Conventional Agriculture on
Water Infiltration Rates (mm/h)
Place Soil Virgin or Pasture
Cultivated Years of cultivation
Brasil (animal traction) Oxisol 136 31.3 7 Brasil Oxisol 136 0.2 20 Brasil (4 yrs. ZT) Oxisol 136 7.5 24
Conjunto de indicadores qumicos, propuesto para monitorear los cambios queocurren en el suelo (Larson y Pierce, 1991; Doran y Parkin, 1994; Seybold et al.,1997).
PROPIEDADES QUMICAS
RELACIN CON LA CONDICIN Y FUNCIN
DEL SUELOUNIDADES RELEVANTES
ECOLGICAMENTE
M. ORGNICA (N y Ct) Define la fertilidad del suelo; estabilidad; erosin
Kg de C N ha-1
pH Define la actividad qumica y biolgica
Log. negativo
Conductividad elctrica Define la actividad vegetal y microbiana
dSm-1
N, P y K extractables Nutrientes disponibles para las plantas, indicadores de la calidad ambiental
Kg ha-1
Chemical Fertility
Physical Fertility
Biological Fertility
S.O.M.
The Triangle of Soil Fertility
Soil Organic Matter (soil carbon) is linked to all aspects of soil fertility and Soil Quality
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Conjunto de indicadores biolgicos, propuesto para monitorear los cambios queocurren en el suelo (Larson y Pierce, 1991; Doran y Parkin, 1994; Seybold et al.,1997).
PROPIEDADES BIOLGICAS
RELACIN CON LA CONDICIN Y FUNCIN
DEL SUELOUNIDADES RELEVANTES
ECOLGICAMENTE
C y N de la biomasa microbiana
Reservas de C en el sueloTransformacin de la M.O
Kg de C N ha-1 con respecto al C y N total
Respiracin Mide la actividad microbiana; estima la actividad de la biomasa
Kg de C N ha-1 t-1 relacionando perdida de C vs entrada al reservorio total de C
N potencialmente mineralizable
Productividad del suelo y suministro de N
Kg de C N ha-1 con respecto al C y N total
1. Nidodehormigas(165x).
2. Unionsimbioticaentrehifasdeloshongoslacapadehojarascaylasraicesdelosarboles(13x).
3. Afidospicandohojasdepino(22x).
4. Hormigasatendiendosushuevos(7x).
5. Nematodes(roundworms)feedingonroots(22x).
6. Leafdecompositionbybacteriaandfungalhyphae,withaprotozoanciliatefeedingonthebacteria(1500x).
7. Blackwidowspidertendinganeggsac(2x).
8. Predacioushorseflylarvaandpupa(1.5x)
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Soilfunction
Stability resistance resilience
Thresholds soilindicator management
But not indexed!
Reflexive objectivity
Reflexive objectivity
The DPSIR concept Research chains
Risk assessment Hazard identification Hazard characterization Exposure assessment Risk characterization
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Inglaterra,2007EAUK
ESTUDIO DE LA MORFOLOGIA DEL SUELO
COMO SISTEMA ABIERTO
1.50 m
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Suelo
CONCEPTO:Lossuelossoncuerposnaturales,queformapartedelpaisaje,cuyascaractersticassedebenalefectointegradodelclimaydelosorganismosvivossobreelmaterialmadrealolargodeltiempo,cumplemltiplesfunciones:soporteparaelcrecimientodelasplantas,ciclohidrolgico,bufferambiental,quedeterminansucalidad.
Factores de Formacin del Suelo
SegnJenny(1941):
S=f(R,C,P,O,T)
Materialmadre(R); Clima(C); Topografa(P); Organismos(O),y Tiempo(T).
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COMO ESTUDIAR LA CALIDAD DEL SUELO
Descripcindelperfildelsueloenelcampo:1. Morfologadel
paisaje2. Horizontesocapas
(origenytaxonoma)3. Caractersticas
internas:fsicas,qumicasybiolgicas
Soil Survey Manual USDA,ONERN,MINAG
IDENTIFICACIONDELOSHORIZONTESDELPERFILDEL
Loshorizontesdesuelosedistinguenvisualmentedebidoavariacionesensuspropiedadestalescomo:color,textura,estructura,contenidoenM.O.ycomposicinqumica.
Horizonte Orgnico
ElhorizonteO:Sedesarrollaensuelosforestalesdondeesposiblelaacumulacindelashojas.Lossubndices(i)y(e)y(a)indicandescomposicindbilinicialenevolucinyavanzadadelamateriaorgnicadelsuelo. Oa
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Horizonte A
ElhorizonteAposeecolorpardooscurodebidolapresenciadecoloidesdeM.O.Elsubndice(p)indicaefectosdelaaccinantrpica.
Horizonte de eluviacion E-
ElHorizonteA2 (E)esunhorizonteeluvial.LaM.O.yelhierrosonremovidoshacialascapasinferiores.Sucoloracinesmsclaraqueloshorizontessuperiores.Esmscomnelsuelosforestales
Horizonte B
ElhorizonteBestaenelsubsueloeselquerecibeyacumulalosmaterialesprovenientesdelhorizonteA.EnelejemploseaprecialacapadeiluviacindehumusysexquixidosdenominadaBhs Horizontespdico
SueloarenosoycidodenominadoPODSOL tpicodesuelosforestalesconconiferasenclimasfrosyhmedos.
Horizonte B
Enesteejemplo,elBsufrepocailuviacin.FormaunBw.
(w)indicadesarrollodecoloroestructura.
ConlatransformacindelC(meteorizacin)seformaunhorizonteBk ricoenCaCO3 (colorblanco).
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Horizonte C
ElhorizonteCnoespartedelaedafognesis.Constituyedematerialoriginalpocoalterado. SIMBOLOS DE LOS SUBHORIZONTES
Enestecasoseutilizanlasletrasminsculas:
p:disturbacinporaradurauotromecanismo.Correspondealhorizontesuperficialdesuelosagrcolas.eslacapaarable yseledenominaAp
b:horizonteenterrado,esfrecuenteenreasquehansufridoentierropornivelacindetierrasuotrosprocesos(huaycos,ect)
ca: acumulacindecarbonatosdecalcio.SeaplicaaloshorizontesA,BoC,dondelacantidaddecarbonatoesmayorqueelmaterialquediorigenalsuelo.
cn: acumulacindeconcrecionesondulosendurecidosdesesquixidosdehierrooaluminioconosinfsforo.
cs:acumulacindesulfatodecalcio.Sinusoydeformasimilaralcalcio
f estesmboloesusadoparalossuelospermanentementecongelados
g: indicafuertegleyzacin.esusadoenhorizontesconfuertereduccindehierroduranteeldesarrollodelsuelo,debidoalapresenciadeaguasinmovimiento(anegamiento).Existenmoteaduras,grisverdosas
h: indicalaacumulacindehumusiluvial,seacubriendolaspartculasdesliceodearenacomopeletsoscurosdetamaodeslice.EstaexpresinsolamenteesusadaparaelhorizonteB
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ir:indicalaacumulacindehierroiluvial,queaparececubriendolaspartculasdesliceoarenacomopeletsdeltamaodelslice.Enalgunassituacioneselhierroiluvialobstruyelosporosyterminacimentandoelhorizonte;encasodetenerhumuselhierroiluvialenelmismohorizontesedenotaBhiroB2hir
*ActualmenteesteletrahasidoreemplazadaporlasporloqueahorasedenominaelhorizonteBsh(horizontespodico)
m: indicafuertecementacin.Esutilizadoenloshorizontesdondelacementacinesirreversible
si:indicacementacinenmaterialsiliceo,solubleenalcali
qesaplicadosolamentealhorizonteC.Lacementacinpuedesernodularocontnua,seusaelsmbolosim
t: Indicaacumulacindearcillailuvial,utilizandosolamenteparaelhorizonteB(Bargilico,Btexturado)
x: indicacaractersticadefragipan.(altadensidad.EsaplicablealoshorizontesA2,ByC
r: Superficiedelaroca v: Plintita(altofierro,materialesrojos) w: Colordistintivooestructura n: Acumulacindesodio k: Acumulacindecarbonatos z: Acumulacindesalessolubles
Nmeros romanos
Lautilizacinsolocorrespondeparaindicarlapresenciadematerialesaluvialesdiscontinuos,odiferentesensugranulometra,color,texturaentredichascapasdesedimentos.
Aestacaractersticaseledenominadiscontinuidadlitolgica
SolamenteseutilizanparaelhorizonteC
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Caliche
Source: Teaching Collection/University of Washington, Department of Geological Science
Ck
Laterite in Sarawak, Borneo
Source: Fletcher & Baylis/Photo Researchers, Inc.
pedalfer pedocal laterite
tropicsShortgrassEvergreen forests
Pedocal with Caliche in the B horizon
A
B
C
Organic
Activity
Leached
Accumulation
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Principales tipos de suelosMolisol: tpicos de praderascon horizonte superioroscuro por el humus y la materia orgnica acumulada
Oxisol: tpico en regiones tropicales y subtropicales (Misiones), su color se debe a oxidos de hierro, arcillas y algo de materia orgnica.
Podzol: tpicos bajo bosques de conferas. Con un horizonte grisceo,mezcla de materia orgnica e hidrxido de alumnio, PH cido.
Vertisol: tpicos en ambientes inundables, alto contenido de arcilla y materia orgnica, secos muestran grietas
Aridisol: tpicos de ambientes ridos, poco desarrollo de horizontes, escasa materia orgnica y presencia de material original
Pendiente y Profundidad del suelo
MODELO TRIDIMENSIONAL DEL PAISAJE
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SOILSURVEYMANUAL.USDA1998
Acton,D.F.yL.J.Gregorich(eds).1995.Thehealthofoursoils:TowardsustainableagricultureinCanada.CentreforLandandBiologicalResourcesResearch.ResearchBranch.Agric.andAgriFoodCanada,Ottawa,ON.http://res.agr.ca/CANSIS/PUBLICATIONS/HEALTH/
Beare,M.H.;Cameron,K.C.;Williams,P.H.yC.Doscher.1997."SoilQualityMonitoringforSustainableAgriculture".NZPPspaperSoilQualityMonitoringforSustainableAgriculture.http://www.hortnet.co.nz (versinnoviembrede1999).
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