Bloque 2: Variables físicas. Principios, Instrumentación y Metodologías en Ecología y Edafología Módulo de Edafología 1 er curso 2 o cuatrimestre

Transcripción

1 PIMED-03 Estructura del suelo Aspectos generales. Génesis y estabilidad de la estructura. Clasificación del tipo, clase, y grado de desarrollo de la estructura. Interpretación práctica. Bloque 2: Variables físicas Principios, Instrumentación y Metodologías en Ecología y Edafología Módulo de Edafología 1 er curso 2 o cuatrimestre Grado en Biología Universidad de Sevilla

2 Definición de estructura La estructura es una propiedad típicamente edáfica, que, de presentarse, permite diferenciar un suelo de un material geológico. Su importancia hace que sea una propiedad morfológica de referencia en los estudios del suelo en campo. Agregado de suelo

3 Definición de estructura Las partículas de origen orgánico y mineral que constituyen el suelo no se encuentran aisladas unas de otras, sino que forman agregados estructurales (también llamados peds).

4 Definición de estructura

5 Definición de estructura +

6 Definición de estructura +

7 Definición de estructura Este espacio hueco, formado por poros, canales, cámaras y fisuras es el que permite el movimiento de gases y líquidos en el suelo, ofreciendo un entorno favorable a la actividad de los microorganismos y facilitando el crecimiento radicular de las plantas.

8 Estructura del suelo (Sevilla). Foto: J Álvarez (UPC)

9 Agregados de suelo bajo Banksia attenuatta (Australia)

10 Agregados de suelo bajo Banksia attenuatta (Australia)

11 Definición de estructura Algunos autores consideran que, más que una propiedad, la estructura es un estado del suelo, ya que cuando está seco, se pone de manifiesto, pero si está húmedo, el suelo se vuelve masivo, sin grietas, y la estructura no se manifiesta. La estructura, por lo tanto, puede definirse de manera simple como la disposición espacial de las partículas del suelo.

12 Definición de estructura La estructura es el ordenamiento de los granos individuales en partículas secundarias o agregados y el espacio de huecos que llevan asociado, todo ello como resultado de interacciones físico-químicas entre las arcillas y los grupos funcionales de la materia orgánica (Porta, López-Acevedo y Roquero, 2003). + +

13 Definición de estructura La estructura es la agregación de partículas primarias de un suelo en partículas compuestas o grupos de partículas primarias separadas de los agregados adyacentes por superficies de debilidad (USDA, 1951).

14 Génesis de la estructura Partículas orgánicas y minerales Procesos de sedimentación Otros procesos Predominio de la fracción arena (partículas sin carga) Empaquetamiento Caliza (ph ) Predominio de la fracción arcilla (partículas con carga superficial) Oxihidróxidos de Fe y Al (ph ) Materia orgánica Presencia de raíces, actividad biológica, fuerzas de contracción, etc. Sin agregados Microagregados Agregados

15 Compactación del suelo por paso de ganado.

16 Compactación del suelo por paso de vehículos

17 Sellado del suelo por salpicadura

18 Génesis de la estructura En los suelos arenosos pueden existir fuerzas de cohesión entre las partículas debido a la tensión superficial de la película de agua adsorbida en la superficie de los granos, lo que provoca una cierta capacidad de unión. F a 2 a A 1 tg 2

19 Estabilidad de la estructura La estructura del suelo no es un parámetro estable, sino que puede variar en función de las condiciones climáticas, el manejo del suelo, los procesos edáficos, etc.

20 Estabilidad de la estructura En general, las causas más importantes de la degradación de la estructura del suelo son las siguientes: Expansión de las arcillas hinchables durante los períodos húmedos. La lluvia, especialmente si es violenta y produce una dilución pasajera de los cationes que favorecen la floculación de los coloides. La pérdida de materia orgánica. La acidificación y/o descalcificación del suelo, que produce una desestabilización de los microagregados.

21 Arcillas agrietadas en verano. P. N. de Doñana (Huelva)

22 Arcillas agrietadas en verano. P. N. de Doñana (Huelva)

23 Degradación de la estructura por pérdida de la materia orgánica tras un incendio forestal (Huelva)

24 Degradación de la estructura por presencia de sales (Lago Cuitzeo, México)

25 Degradación de la estructura por pérdida de materia orgánica y pisoteo (Sierra de Cádiz)

26 Cementación por óxidos de hierro (Lepe, Huelva)

27 Clasificación de la estructura Estructura laminar. Característica de materiales depositados por el agua (como ocurre en llanuras de inundación). Puede estar originada por el impacto de las gotas de lluvia sobre las costras superficiales. Impide la penetración de las raíces, así como el intercambio de aire entre suelo y atmósfera o la infiltración del agua. Es característica de medios arenosos donde predomina la sedimentación.

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30 Clasificación de la estructura Estructura prismática. Característica de horizontes enriquecidos en arcilla (Bt). Las superficies de debilidad coinciden con las grietas de retracción que se producen tras la desecación. Los agregados son muy duros y las raíces tienen una gran dificultad para penetrar en ellos.

31 Vertisol, El Rocío (Huelva)

32 Estructura prismática, Posadas, Córdoba. Foto: J M Recio

33 Grietas de retracción en superficie, Écija (Sevilla)

34 Clasificación de la estructura Estructura columnar. Prismas con su parte superior redondeada. Es una estructura típica de horizontes arcillosos enriquecidos en sales (Btna). Muy rara en España, salvo en zonas concretas.

35 Tipos de estructura del suelo Estructura columnar Fuente: edafologia.ugr.es

36 Clasificación de la estructura Poliédrica angular. Agregados poliédricos, con superficies planas de aristas marcadas y con vértices patentes. Las caras del agregado se ajustan muy bien a las de agregados vecinos. Puede presentarse en varios tipos de horizontes, pero es típica de horizontes cámbicos (Bw).

37 Clasificación de la estructura Poliédrica subangular. Agregados poliédricos con superficies no muy planas, con aristas romas y sin vértices. Las caras del agregado se ajustan poco a las de los agregados vecinos. Es un tipo de estructura frecuente en horizontes A ócricos y horizontes cámbicos (Bw) o cálcicos de suelos áridos o semiáridos.

38 Estructura poliédrica angular, Carmona (Sevilla)

39 Horizonte profundo de un Vertisol (Houston, Texas) Estructura subpoliédrica, Posadas (Córdoba). Foto: J M Recio

40 Manflora (Sevilla). Foto: N Bellinfante

41 Foto: Ángel Gordillo Rivero y Jorge García Moreno

42 Estructura poliédrica angular, Espejo. Foto: J M Recio

43 Clasificación de la estructura Granular. Agregados poco porosos, con poros distribuidos no homogéneamente por su superficie, que no se ajustan a los agregados vecinos. Estructura propia de medios biológicamente activos, ricos en bases y con materia orgánica. Típica de horizontes superficiales.

44 Estructura granular (Palma del Río). Foto: J Gil

45 Estructura granular (Lebrija)

46 Clasificación de la estructura Migajosa. Agregados porosos, con los poros distribuidos de manera homogénea por su superficie, que no se ajustan a los agregados vecinos. Es característica de horizontes ricos en materia orgánica bien humificada. Típica de horizontes superficiales.

47 Estructura migajosa (Sierra de Cádiz)

48 Interpretación práctica Grado de desarrollo de la estructura El grado de desarrollo de la estructura se describe según los siguientes criterios: Sin estructura. Granos de arena sueltos, con muy poca presencia de partículas de las fracciones finas. El suelo forma una estructura continua, maciza. No muestra fisuras o superficies de debilidad. Los fragmentos se rompen según la dirección de la fuerza que se aplique.

49 Interpretación práctica Grado de desarrollo de la estructura Estructura masiva Estructura suelta

50 Suelo arenoso sin estructura, Moguer (Huelva) El Viso del Alcor, Sevilla

51 Interpretación práctica Grado de desarrollo de la estructura Suelo estructurado, formando agregados. Grado de desarrollo débil. Las superficies de debilidad de los agregados están poco definidas. Cuando se separan los agregados siguiendo estas superficies de debilidad, cae abundante material suelto. Grado de desarrollo moderado. Los agregados están bien diferenciados y poseen una duración moderada. Grado de desarrollo fuerte. Los agregados están separados por superficies de debilidad bien definidas, de modo que cuando se separan no cae material suelto y vuelven a encajar entre sí perfectamente. Los agregados son duraderos y el nivel de organización es elevado.

52 Interpretación práctica Grado de desarrollo de la estructura

53 Interpretación práctica Características de la superficie del suelo Una buena estructura facilita la infiltración del agua a un ritmo moderado.

54 Interpretación práctica Infiltración de agua en el suelo El aumento de la infiltración: Disminuye la escorrentía y, con ello, la erosión hídrica del suelo. La infiltración aumenta las reservas de agua en el suelo.

55 Interpretación práctica Infiltración de agua en el suelo Suelo sin estructura Suelo bien estructurado

56 Interpretación práctica Infiltración de agua en el suelo Erosión Suelo sin estructura Suelo bien estructurado

57 Interpretación práctica Espacio poroso Un horizonte bien estructurado: Permite una buena circulación de agua, aire y nutrientes. Posee una conductividad hidráulica elevada. Favorece el desarrollo y la actividad de los microorganismos aerobios. Favorece la actividad de la fauna del suelo, lo que mejora la estructura. Facilita la penetración de las raíces.

58 Interpretación práctica Compacidad La baja compacidad del suelo: Favorece el laboreo. Favorece el crecimiento de las raíces y la germinación de las plantas.

59 Interpretación práctica Riesgo de erosión Un suelo bien estructurado es más resistente a la erosión que las partículas sueltas de arena, limo y arcilla y la materia orgánica.