MODULO 4. Manejo Sustentable del Suelo y Sustratos en la Producción de Berries. b) Propiedades Físicas Dr. Joel Pineda P. (pinedapjoel@yahoo.com.mx) DEPARTAMENTO DE SUELOS, UACh
PROFUNDIDAD COLOR Se puede definir a la profundidad del suelo como aquellas fracción donde se acumula el material favorable para la penetración de las raíces de la planta. Los suelos favorables para la producción de cultivos son los suelos profundos, de buen drenaje, con estructura y textura adecuadas. Las plantas necesitan suficiente profundidad de suelo para que las raíces crezcan, aseguren nutrimentos y agua.
Textura (al tacto) Gruesa Media Fina
Clasificación de las partículas del suelo, de acuerdo a su tamaño
CARACTERÍSTICA O PROPIEDAD TIPO DE SUELO ARENOSO LIMOSO ARCILLOSO Aireación Buena Media Pobre Infiltración Buena Media Pobre Drenaje Bueno Medio Pobre Posibilidad de compactación Baja Media Alta Facilidad para labranza Alta Media Baja Fertilidad potencial Baja Media Alta Habilidad par almacenar nutrimentos Baja Media Alta Habilidad para proporcionar nutrimentos a los cultivos Baja Media Alta Posibilidad de penetración radical Mayor Media Menor Capacidad para retener y proporcionar agua Baja Media Alta Purificación de aguas Baja Media Alta Escurrimientos superficiales Bajos Medios Altos Susceptibilidad a la erosión Baja Media-Alta Alta
Importancia de la Textura Afecta la Capacidad de Intercambio Catiónico El almacenamiento de agua (riego) Porosidad y Aireación Manejo de fertilizantes y contaminantes Manejo de mejoradores
Propiedades Físicas: Estructura
Granular Prismática Migajosa Bloques angulares Columnar Laminar Bloques subangulares
La estructura influye en: Movimiento del agua en el suelo Penetración radical Porosidad/aireación Densidad aparente Susceptibilidad a la erosión
Distancia (mm) 21 15 10 5 1 0 Distancia (mm) Concentración de oxígeno en un agregado de suelo
Densidad aparente (Dap, g/cm 3 ) Dap M V s s M s = Masa (g) de suelo seco (105 o C) Vs = Volumen de suelo (cm 3 ) Valores típicos: 1.1-1.6 g/cm 3 Suelos arenosos: > 1.4 g/cm 3 Suelos arcillosos: 1.0-1.3 g/cm 3 Suelos compactados: > 1.5 g/cm 3 Suelos derivados de cenizas volcánicas: < 1.0 g/cm 3 Valor promedio: 1.25 g/cm 3
Densidad real (Dr, g/cm3) Dr M V p s Ms = masa (g) de suelo seco (105 o C) Vp = volumen de partículas, cm 3 Valores típicos: 2.6-2.7 g/cm 3 En suelos minerales: 2.65 g/cm 3 En suelos calcareos: 2.40 g/cm 3 Suelos humíferos: 2.0 g/cm 3 Suelos orgánicos: 1.5 g/cm 3
Porosidad ( ) volumen volumen de poros de suelo Rango de variación: 30-80% Dap 1 100% Dr Macroporos (> 50 µm): aireación, agua gravitacional, raíces de tamaño medio Mesoporos o capilares (0.2-50 µm): agua disponible, exploración de raíces finas Microporos (< 0.2 µm): agua no disponible, no exploración radical Gobat et al, 2004
Clasificación de la porosidad del suelo Clasificación del tamaño de poros (SSDS, 1993)
Penetración radicular Compactación Disminución significativa en el crecimiento radical a valores mayores de 200 psi (libras por pulgada cuadrada) medidas con un penetrómetro. Resistencia al penetrómetro
Permeabilidad Mide la facilidad o resistencia que presenta el suelo a la circulación del agua o el aire a través de él. Es un parámetro muy importante que influirá en la velocidad de formación del suelo y en la actividad biológica que puede soportar un suelo. Está condicionada fundamentalmente por la textura y la estructura. Para el agua, se evalúa por la velocidad de infiltración por unidad de tiempo. Valores de dm/hora corresponden a suelos muy permeables, cm/hora dan suelos permeables y mm/hora para suelos poco permeables
Conductividad Hidráulica (cm/h) Muy baja Baja Mod. baja Media Mod. alta Alta Muy alta <1 1-2 2.1-3 3.1-5 5.1-10 10.1-20 > 20 Villalobos (1999).
CONSISTENCIA DEL SUELO La consistencia se puede definir como la resistencia que ofrece el suelo a ser deformado o amasado. Esta característica física está determinada por las fuerzas de cohesión-adhesión, responsables de la resistencia del suelo a ser moldeado o deformado. Estas fuerzas dependen del contenido de humedad, por ello la consistencia se mide en el suelo seco, húmedo y mojado.
La consistencia depende del contenido de humedad Cohesión: es la atracción entre partículas de la misma naturaleza Adhesión: Se debe a la atracción entre sustancias de diferente naturaleza. Por ejemplo, entre las partículas de suelo y las moléculas de agua. Cuando el contenido de agua aumenta, excesivamente, la adhesión tiende a disminuir. De acuerdo a lo anterior, se puede afirmar que la consistencia del suelo posee dos puntos máximos; uno cuando esta seco debido a la cohesión y otro cuando esta húmedo que depende de la adhesión.
La consistencia se mide en seco, húmedo o mojado Seco: suelto, blando, duro Húmedo: suelto, friable, firme
Composición media de la atmósfera del suelo y de la atmósfera exterior Componente suelo Aire Oxígeno 10 20 % 21 % Nitrógeno 78.5 80 % 78 % Dióxido de carbono 0.2 3.5 % 0.035 % Agua Saturado Variable Otros < 1 % > 1 %
Medición de los gases del suelo LiCor-6400 Infrared Gas Analyzer (IRGA)
Humedad del suelo (%) Contenido de agua (cm/m de suelo) Capacidad de campo Agua disponible Punto de marchites permanente Agua no disponible Arena Franco Franco Franco Franco Arcilla Arenoso Limoso Arcilloso
El Potencial Hídrico del suelo (ψ w ) Potencial de presión Potencial osmótico Potencial matricial -Ψw = (-ψ m )+(-ψ o )+(ψ g )+(ψ p ) Potencial gravitacional
Tensiómetro para medir el potencial hídrico del agua Tensiometer for Measuring Soil Water Potential en el suelo Tubo de longitud variable Variable Tube Length (12 in- 48 in) Based on (12 Root - 48 Zone pulgadas) Depth Water Reservorio Reservoir de agua Porous Ceramic Tip Capsula de cerámica porosa Manómetro Vacuum Gauge (0 (0-100 centibars) centibar)
Olla de presión para medir la curva de retención de humedad en los suelos
Curva de liberación de agua del suelo: potencial mátrico vs contenido de agua Obsérvese que a menor contenido de agua mayor tensión y los suelos de textura fina retienen mas agua (mayor cantidad de poros y más finos) Agua disponible (%) Punto de marchitez permanente Capacidad de campo Nivel a 30% Nivel a 50% Potencial de agua en el suelo (- bars)
Vargas (2010)