PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO

M.Sc. Germán Mendoza Roncancio

PROPIEDADES

FISICAS DE LOS

SUELOS

INTRODUCCIÓN

Las propiedades físicas de los suelos, determinan en gran

medida, la capacidad de muchos de los usos que el hombre realiza.

Se debe conocer las propiedades físicas del suelo, para

entender en qué medida y cómo influyen en el crecimiento de las

plantas, en qué medida y cómo la actividad humana puede llegar a

modificarlas, y comprender la importancia de mantener las

mejores condiciones físicas del suelo posibles.

COMPONENTES DEL SUELO

FASES DISPERSAS DEL SUELO

SÓLIDA LÍQUIDA GASEOSA

FRACCIÓN

MINERAL

AGUA DEL

SUELO

FRACCIÓN

ORGÁNICA

MEZCLA DE

GASES,

VAPOR DE

AGUA, ETC

SOLUCIÓN

DEL SUELO

5

COMPONENTES DEL SUELO

COMPONENTES DEL SUELO COMPOSICION DEL SUELO

25%

25%

45%

5%

AIRE

AGUA

SUSTANCIAS

MINERALES

SUSTANCIAS

ORGANICAS

SUSTANCIAS ORGANICAS DEL SUELO

5%

10%

85%

HUMUS

RAICES

FLORA Y FAUNA

EDAFICA

FLORA Y FAUNA EDAFICA

40%

40%

20%

HONGOS Y ALGAS

BACTERIAS Y

ACTINOMICETOS

LOMBRICES DE

TIERRA Y RESTO DE

LA MACROFAUNA,

MESOFAUNA Y

MICROFAUNA

7

PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO

Fundamentales

1. Color 2. Textura 3. Estructura

4. Consistencia

5. Densidad

6. Temperatura

Derivadas

1. Porosidad (macro,micro), 2. Capacidad de agua

3. Constantes de humedad del suelo

4. Compactación

5. Profundidad radicular

1. COLOR DEL SUELO

1. COLOR

Es la característica más importante, la

más obvia y fácil de determinar.

Atributo utilizado en la separación de

horizontes y tiene una estrecha relación

con los principales componentes

sólidos.

El color en sí mismo es de poca

relevancia: su verdadera importancia

radica en que el suelo tiene un

conjunto de atributos que de alguna

forma se relacionan con el color

El color del suelo se relaciona con:

1. Contenido de M.O.

2. Condición de drenaje y aireación

3. Clima

4. Génesis

Material Fórmula Colores

Óxido ferroso FeO Gris azulado

Óxido férrico

hidratado (Limonita)Fe2O3xH2O Amarillentos

Óxido férrico

(Hematita)

Fe2O3 Rojos

Materia orgánica Oscuros

1. COLOR

1. COLOR

El color del suelo es complejo

La medición se realiza mediante

la comparación de la muestra del

suelo con las plaquitas de colores

que componen cada una de las

hojas de la tabla de Munselll.

(Década del 40).

1. COLOR Sistema Munsell.

1. COLOR

Sistema Munsell. Describe todos los

colores en términos de:

Matiz (Hue) mide la composición

cromática de la luz . PAGINA

Claridad (Value), indica la

luminosidad o oscuridad de un

color. FILA

Pureza (Chroma), indica el grado

de saturación del gris neutro por el

color del espectro. COLUMNA

1. EL COLOR

Tablas de MUNSELL

MATIZ (Hue): longitud de onda predominante

Blue Green Yellow Red Purple

Números y letras. Cada página es un matiz

2.5 5 7.5 10 10YR-7.5YR (más común)

VALOR (Value): brillantez o luz reflejada

0= Negro absoluto 10= Blanco absoluto

CROMA (Chroma): pureza relativa de la longitud de onda dominante

0 (gris neutro) - 20(Negro, nunca presente en suelos)

10YR 6/4

10YR: Matiz 6: Valor 4: Croma

1. COLOR

Se realiza en el campo utilizando una

muestra, bajo dos condiciones: seco y

húmedo, identificando la condición

física de la muestra (s; h)

Para describir el color se utilizan dos

parámetros: a) el color Munsell y b) la

notación Munsell,

Ej: marrón fuerte (7.5YR 3/8)

Tabla Munsell: Matiz 10YR

Tabla Munsell: Matiz 7.5YR

1. COLOR

CLASIFICACION: Pardo (7.5 YR 5/2)s

1. COLOR

Clasificación: Pardo a pardo oscuro (7.5 YR 4/4)h

Se asocia con niveles altos de M O ;

buena fertilidad, en especial presencia

de cationes :Ca2+ y Mg2+ y K+.

Asociado con otras condiciones

físicas relacionadas con la M O,

como una buena estructuración del

suelo y rica actividad biológica

1. COLOR

Color negro:

1. COLOR

Se asocia a procesos de alteración bajo

condiciones de alta temperatura, rápida

incorporación de materia orgánica, alta

liberación de Fe de las rocas;

Condiciones de alta meteorización,

Niveles bajos de fertilidad,

pH ácidos

Ambientes de procesos de oxidación.

Color rojo:

1. COLOR

Meteorización bajo ambientes aeróbicos (oxidación). Cristales grandes de goetita confieren una pigmentación amarilla al suelo, mientras que cristales pequeños confieren tonalidades de color marrón

Se relaciona con condiciones de:

Media a baja fertilidad del suelo.

Presencia de Óxidos hidratados de Fe3+

Color amarillo a marrón amarillento claro:

1. COLOR

Indicativo del ambiente anaeróbico.

El suelo se satura, siendo desplazado o

agotado el oxígeno del espacio poroso

del suelo.

La pérdida de pigmentos deja un color

gris en la superficie del mineral y si la

saturación con agua se prolonga por

largos períodos, la zona completa

adquiere la coloración gris.

Color gris:

1. COLOR

Acumulación de ciertos minerales que tienen

coloración blanca, como: calcita, dolomita y

yeso.

Se asocia con la presencia de

Óxidos de Al y silicatos (caolinita,

gibsita, bauxita).

Tierras alcalinas (CaCO3, MgCO3)

Yeso (CaSO4. 2H2O).

Sales altamente solubles (Cl, NO3 de Na+

y K+)

Color blanco o ausencia de color

Resumen Material Colores

Materia orgánica Oscuros

REDOX

Buen drenaje

Hidratados

Mal drenaje-reducido

Nivel freático fluctuante

Rojos

Amarillos

Gris

Moteado gris-rojo

CLIMA

Frío

Cálido-Húmedo-Poco drenado

Cálido-Húmedo-Buen drenaje

Intermitencia

Oscuros

Oscuros

Rojo-Amarillo

Moteado

GÉNESIS Y CLASIFICACIÓN

Viejos Rojos

2. Textura

La composición por tamaño de las partículas de un suelo (granulométrica) y se refiere a la proporción relativa (%) de arena, limo y arcilla; esta categorización se refiere a las partículas menores de 2 mm

Las partículas mayores a 2 mm corresponden a gravas y piedras que no son tomadas como textura

Propiedad muy importante, relacionada directamente con la mayoría de propiedades físicas del suelo.

Gran influencia por el componente arcilla, sobre las propiedades químicas e indirectamente sobre las biológicas del suelo

ARENAS tienen un tamaño de partículas entre 2 y 0.05 mm LIMOS partículas cuyo tamaño varía entre 0.05 a 0.002 mm . ARCILLAS partículas minerales: tamaño menor a 0.002 mm

2.Textura

Representación visual de los tamaños y formas comparativas de arena, limo y arcilla. Hillel, 1980

Arena

Arcilla Limo

100µ

2. Textura

Utilidad:

Permite una deducción aproximada de las propiedades generales del suelo, y así ajustar las prácticas de manejo, labranza, riego y fertilización requeridos.

Además puede utilizarse para evaluar y valorar tierras de acuerdo a su capacidad de uso, clasificar suelos, etc.

Influye directamente en: porosidad total, consistencia, movimiento y almacenaje de agua, etc.

2.Textura

Al el tamaño de partícula, inversamente el área superficial expuesta = término “superficie específica” para referirse al área por unidad de masa de suelo (m2/g).

Esta característica es la que determina principalmente que la textura influya mucho sobre las propiedades físicas y químicas, especialmente en la proporción y magnitud de las reacciones de los suelos, define el espacio sobre el cual ocurrirán las reacciones.

2.Textura

ARCILLAS: tamaño < 2µ. Punto de vista físico: dan al suelo las características de plasticidad y pegajosidad y tienen una influencia directa sobre el movimiento y almacenamiento del agua

Punto de vista químico: están relacionadas con la fertilidad de los suelos

El termino arcilloso, es genérico ya que existen muchos

tipos de arcillas (arcillas 1:1, 2:1, etc) y que varian en sus

propiedades fisicas y químicas notablemente

LIMOS 0.05 a 0.002 mm (μm)

ARENAS 0.05 mm y 2 mm

Componentes

Clasificación de las partículas del suelo, según sistemas del USDA y la Sociedad Internacional de la Ciencia del Suelo

ESTADOS UNIDOS INTERNACIONAL

Fracción del suelo Diámetros

Límites en mm

Diámetros

Límites en mm

Arena muy gruesa 2.00-1.00 Arena gruesa 2.00-0.20

Arena gruesa 1.00-0.50 Arena fina 0.20-0.02

Arena media 0.50-0.25 Limos 0.02-0.002

Arena fina 0.25-0.10 Arcilla < de 0.002

Arena muy fina 0.10-0.05

Limos 0.05-0.002

Arcilla < de 0.002

Gavande , 1976

Algunas características de las fracciones 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

La fracción gruesa (arena), cuando no están cubiertas de arcilla

y limo carecen prácticamente de plasticidad y de tenacidad.

Su capacidad de retener agua es escasa. Facilita así el drenaje y

el movimiento del aire. Estos suelos no ofrecen resistencia al

laboreo.

Las partículas de arcilla si se humedecen son muy plásticas, se

expande y se vuelve pegajosa

.

Algunas características de las fracciones del suelo

Las partículas de limo tienden a ser irregulares y distintas en

forma. Son partículas microscópicas, siendo el cuarzo el mineral

dominante.

La fracción limo posee alguna plasticidad, cohesión y adsorción

debido a una película de arcilla que recubre las partículas de la

fracción, pero desde luego, en mucho menor grado que la propia

fracción de arcilla.

Algunas características de las fracciones del suelo

Con las proporciones (%) A, (%) Lm y (%) Ar se obtiene la clase

textural mediante el Triángulo de textura

De la combinación de estos tres componentes se originan los nombres texturales: Franco limoso, Arcillo arenoso, Arenoso etc.

“El suelo Franco(Fr) contiene una mezcla de arena, limo y arcilla en tales proporciones que exhibe las propiedades de las tres fracciones de modo equilibrado” Fr. Contiene menos arcilla que arena y limo ya que las propiedades de la primera se expresan con mayor fuerza.

Componentes

Un suelo arcilloso tendrá > cantidad total de poros que un suelo arenoso, aunque el tipo de poros en este último favorezca más el movimiento del agua en el suelo que en el suelo arcilloso.

Algunos cultivos crecen dificultosamente en suelos arcillosos (pesados), en tanto que otros no pueden hacerlo en suelos arenosos.

Los microorganismos del suelo se ven afectados en forma indirecta, ya que una textura arcillosas provee condiciones de reducción constantes lo cual afecta el crecimiento normal de algunos microorganismos del suelo.

Retención del agua, capacidad de intercambio de nutrimentos y cantidad total de poros:

Triángulo de textura

Textura Retención de nutrimentos

Superficie específica

Fertilidad potencial

Retención de agua

Permeabilidad

Percolación

Lixiviación

Aereación

Plasticidad

Cohesividad

Pegajosidad

Erosión eólica

Penetración radical

Facilidad de labranza

Purificación de aguas

Escurrimiento superficial

Suelos arenosos Textura gruesa (Livianos)

Suelos arcillosos Textura fina

(Pesados)

Determinación de la textura

1. Método de campo (In situ) > Organoléptico

2. Métodos a nivel de laboratorio.

Tamizado

Hidrómetro: Densímetro

Pipeta: Ley de Stokes (sedimentación)

Determinación de la textura

1. Método de campo (In situ) > Organoléptico

Arenas. Carrasposo al tacto

Arcillas: Plásticas, moldeables. Formación de rollitos de 3 mm de diámetro y no se rompen cuando se hace una anillo

Limo. En forma de talco. Se seca el suelo y se sopla

2.Textura. Laboratorio: tamizado

2.Textura. Laboratorio: Método húmedo

Las partículas no están sueltas sino que forman agregados y es

necesario destruir la agregación para separar las partículas

individuales..

Este método consiste en

determinar la cantidad de

sólidos en suspensión por

medio del hidrómetro.

La profundidad del centro de

flotación del hidrómetro varia

con la densidad de la

suspensión y también con la

textura del suelo.

2.Textura. Laboratorio: Método húmedo

2.Textura. Laboratorio: Método húmedo

2.Textura. Laboratorio: Método húmedo

GRACIAS POR SU ATENCIÓN