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PROPIEDADES DE LOS SUELOS

Carlos Enrique Castro Méndez

COMPOSICIÓN DE LOS SUELOS

HUMEDAD DE LOS SUELOS

MEDIDAS DE LA HUMEDAD DE LOS SUELOS

PROPIEDADES FÍSICAS RELACIONADAS

BALANCE HÍDRICO EDÁFICO

INDICE DE EVACUACIÓN DE AGUAS

GRUPOS DE HUMEDAD DE LAS TIERRAS

Temas generales

45%

25%Microporos

25%Macroporos5%

Agua

Aire

Materia Orgánica

Minerales

COMPOSICIÓN IDEAL DEL SUELO

INTERCAMBIO CATIONICO

La capacidad de intercambio de

cationes (CIC) es la "medida de

la cantidad de cargas

negativas" en el suelo, y se

expresa en meq / 100 gramos o

en cmol/Kg

ARCILLAS

(3-150 me/100g)

HUMUS

(Más de 200 me/100g)

CARGAS ELECTRICAS

NEGATIVAS

+

+ Ca

+

+ Mg

K +

+

+ Mn

+ K

Ca +

+

Na +

NH4 +

+

+ Cu

+

+ Mg

+

+ Fe

Ca +

+

+

+ Zn

INTERCAMBIO IÓNICO

IMPORTANCIA DE LA CIC

RETENCION DE

NUTRIENTES

NECESIDAD DE

FERTILIZANTES Y

ENMIENDAS

PELIGRO DE

SODIZACION Y

SALINIZACION

MANEJO

TAXONOMIA

HUMEDAD DE LOS SUELOS

REQUERIMIENTO DE

RIEGO

RETENCIÓN DE HUMEDAD

Bajo > de 15 cm/ 100 cm de suelo

Medio 10 y 15 cm/ 100 cm de suelo

Alto < de 10 cm/ 100 cm de suelo.

Datos:

Mt = 600 g

Ms = 500 g

Mw = 600 – 500 = 100 g

Entonces, ω (%) = Mw x 100 = 100 x 100 = 20 %

Ms 500

Respuesta: El contenido de gravimétrico de

agua del suelo es de 20%, es decir, 20 g. de

agua por cada 100 g. de suelo

Datos:

ω = 20%

Da: 1,3 g/cm3

Dw = 1g/cm3

Entonces, Θ (%) = 20 % x 1,3 g/cm3 = 26 %

1 g/cm3

Respuesta: El contenido de agua del suelo expresado

como volumen es de 26%, es decir, 26 cm3 de agua

por cada 100 cm3 de suelo.

El contenido gravimétrico de agua es de 20% y

la densidad aparente del suelo es 1,3 g/cm3.

Datos:

ω = 20%

Da = 1,3 g/cm3

Dw = 1 g/cm3

H = 300 mm.

Entonces, h = 20 (%) x 1,3 g/cm3 x 300 mm =

78 mm

100 1 g/cm3

Respuesta: La altura del agua es de 78 mm.

HUMEDAD GRAVIMÉTRICA, VOLUMÉTRICA Y LAMINAR

MEDIDAS DE LA HUMEDAD EN LOS SUELOS

Medidas del movimiento de agua en

los suelos

-0.58

Infiltración Instantánea I= 4.81 t cm/hora

0.42

Infiltración Acumulada i= 0.19 t cm

Infiltración Básica, ib = 0.16 cm/hora

r² = 0.939

Calificación Lenta

0

1

10

1 10 100 1000

Tiempo Acumulado (min)

Velo

cid

ad

de In

filt

ració

n (

cm

/ho

ra)

0

1

2

3

4

5

6

0 50 100 150 200 250 300 350

Tiempo acumulado (min)

Velo

cid

ad

de In

filt

ració

n (

cm

/h)

i

I

i = Infiltración acumulada: cantidad de agua

en unidad de superficie de un suelo a

través del tiempo.

Determina el tiempo neto o tiempo de riego.

I = Tasa de Infiltración o infiltración instantánea:

Decrece a medida que transcurre el tiempo.

ib = Infiltración básica

Valor de la infiltración que corresponde a un

régimen relativamente estabilizado en el

tiempo.

Movimiento del agua en el suelo

PROPIEDADES FÍSICAS

RELACIONADAS

La textura depende de la proporción de partículas

minerales de arena, limo y arcilla presentes en el

suelo.

Arena: diámetro entre 0,05 a 2 mm. Puede ser

gruesa, fina y muy fina. Los granos de arena son

ásperos al tacto y no forman agregados estables,

porque conservan su individualidad.

Limo: diámetro entre 0,002 y 0,5 mm. Al tacto es

como la harina o el talco, y tiene alta capacidad de

retención de agua.

Arcilla: diámetro inferior a 0,002 mm. Al ser

humedecida es moldeable; cuando seca forma

bloques grandes y duros.

Modificadores de la textura: se encuentran en la

matriz en diversas proporciones

Fragmentos rocosos: diámetro superior a 2 mm,

(piedras, pedregones, gravas, gravillas y cascajos).

La aireación se refiere al contenido de macroporos en el

suelo, es importante para el abastecimiento de oxígeno,

nitrógeno y dióxido de carbono en el suelo. La aireación es

crítica en los suelos mal drenados o compactados. Las

practicas deben estar orientadas a mejorar la labranza,

rotación de cultivos, profundización de canales de drenaje, o

incorporación de materia orgánica.


RELACIONADAS

El color del suelo depende de sus componentes y puede

usarse como una medida indirecta de ciertas propiedades,

varía también con el contenido de humedad.

El color rojo indica contenido de óxidos de hierro (ión en

estado férrico) El negro indica la presencia de concreciones

de manganeso; el amarillo indica óxidos de hierro hidratado;

el blanco y el gris indican presencia de cuarzo, yeso y

caolín cuando es de origen lito crómico y el gris, verde o

azul se presentan cuando el hierro se encuentra en estado

ferroso, causado por mal drenaje; el negro y marrón indican

acumulación de materia orgánica o quelatación de hierro

con humus.


RELACIONADAS

La estructura es la forma en que las partículas

del suelo se agrupan para formar agregados.

De acuerdo con ella se distinguen suelos de

estructura en bloques angulares o subangulares

(agregados con aristas o redondeados), laminar

(agregados en láminas), prismática (en forma

de prisma), y granular (en granos).


RELACIONADAS

La densidad se refiere al peso por

volumen del suelo, y está en relación a

la porosidad. Un suelo muy poroso

será menos denso o pesado; un suelo

poco poroso será más denso o masivo.

A mayor contenido de materia

orgánica, más poroso y menos denso

será el suelo.


RELACIONADAS

La consistencia es una propiedad que mide la

resistencia del suelo a la deformación o ruptura de los

agregados; se analizan en dos estados (húmedo o en

mojado).

Según el estado húmedo puede ser suelto, friable, muy

friable, duro o extremadamente duro

En mojado se califican los índices de pegajosidad o

plasticidad que tienen relación con la labranza del suelo

y los instrumentos a usarse. A mayor dureza o

plasticidad mayores serán los requerimientos de

energía (animal, humana o de maquinaria) para la

labranza, lo mismo que mayores serán las cantidades

de microporos y menores la de los macroporos, lo cual

ocasiona bajos niveles de aireación en los suelos y

altas probabilidades de compactación.


RELACIONADAS

RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN

La densidad aparente y porosidad total son parámetros

que inciden en los procesos de compactación de los

suelos. Valores de macro porosidad inferiores a 10% en

volumen corresponden a resistencia a la penetración de

1,5 Mpa; otros autores aseguran que a 4,2 Mpa las

raíces no penetran.

Otros índices son:

DE = Dap. + 0,009 A

Donde:

DE es densidad empacado

A es % Ar en peso


RELACIONADAS

CURVAS DE RETENCIÓN DE HUMEDAD EN LOS SUELOS

0

10

20

30

40

50

60

70

0,001 0,01 0,1 1 10 100

% H

UM

ED

AD

GR

AV

IME

TR

ICA

Horizonte Ap

Horizonte Bw

Horizonte Bw2

Horizonte Bw3

bar

Ar

Ar

FAr

A

HUMEDAD APROVECHABLE

CC

CC : Agua a capacidad de campo (0,3 bar)

PMP

PMP : Agua a punto de marchites permanente (15 bar)

Ln = (CC – PMP) x Da x H x UR = HA

100

Donde:

Ln = Lámina neta de riego a reponer (mm).

CC = Capacidad de campo (%).

PMP = Punto de marchitez permanente (%).

Da = Densidad aparente (g/cm3).

H = Profundidad de raíces (mm).

UR = Umbral de riego, expresado en términos de fracción

(0,6).

HA = Humedad aprovechable.

Requerimientos de riego.

Fuente: IGAC, 1997.

Clasificación Taxonómica: Fluventic Eutrudepts, Familia francosa gruesa, superactiva

FINCA BANALINDA

Unidad Cartográfica de Suelos: 65

Posición Geomorfológica: albardón

Material Parental: sedimentos aluviales gruesos

BALANCE HÍDRICO EDÁFICO (BHE)

BHE = Aportes + Almacenamiento - Consumo

BHE = Precip. Efec. + Reserva – Uso consuntivo

BHE = 75% lluvia + prof efect. y textura – ETP x Kc.

Hay Déficit cuando los Aportes y el almacenamiento son

insuficientes para el consumo del cultivo.

Hay Exceso cuando los Aportes superan la capacidad

almacenamiento de los suelos.

BALANCE HÍDRICO - EDÁFICO

0

50

100

150

200

250

300

ene feb mar abr may jun jul ago set oct nov dic

MESES

LÁ

MIN

A D

E A

GU

A (

mm

)

Reserva PRECIPITACIÓN ETP ETR

El área entre la líneas de ETP y ETR, corresponde al déficit

Donde P está por encima de ETR, corresponde al Almacenamiento en Reserva + Excedentes

Donde ETR está por encima de P corresponde a la utilización de la reserva del suelo (almacenamiento)

Balance hídrico del suelo

Primer trimestre Segundo trimestre Tercer trimestre Cuarto trimestre

Total

Ene feb mar Abr may jun jul ago set oct nov dic

ETP

132,8 124,6 145,8 156,7 165,1 155,2 160,5 150,0 142,3 150,8 138,7 141,5 1764,1

Kc

1,0 0,8 0,8 0,7 0,7 0,8 0,9 1,1 1,1 1,1 1,0 1,0

Uc (Kc*ETP)

132,8 99,7 109,3 109,7 115,6 116,4 144,4 157,5 149,4 158,3 138,7 141,5 1573,5

Precipitación 79,9 64,2 71,4 217,4 294,5 266,6 232,8 260,2 240,6 239,6 225,1 160,8

2353,0

75% precipitación

59,9 48,1 53,5 163,1 220,9 200,0 174,6 195,2 180,5 179,7 168,8 120,6 1764,7

ETR

132,8 99,7 108,0 109,7 115,6 116,4 144,4 157,5 149,4 158,3 138,7 141,5 1572,2

Déficit 0,0 0,0 1,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,3 *

Reserva 179

106,1 54,5 0,0 53,4 158,7 200,0 200,0 200,0 200,0 200,0 200,0 179,0

Excedentes

0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 42,2 30,1 37,6 31,1 21,3 30,1 0,0 192,5

Σ Precipitaciones = ΣETR + Σexcedentes 1764,7

Σ ETP - ΣETR = Σdéficit 1,3


Necesidad de

agua

Primer trimestre Segundo trimestre Tercer trimestre Cuarto trimestre

Total

ene feb mar abr may jun jul ago set oct nov dic

Uc (Kc*ETP)

132,8 99,7 109,3 109,7 115,6 116,4 144,4 157,5 149,4 158,3 138,7 141,5 1573,5

75%

precipitación 59,9 48,1 53,5 163,1 220,9 200,0 174,6 195,2 180,5 179,7 168,8 120,6 1764,7

Necesidad

bruta de

riego (mm) 72,9 51,6 55,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 21,0 201,3

Eficiencia de

riego (%) 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0

Necesidad

neta de riego

(mm) 116,7 82,5 89,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 288,5** **

* Déficit ligero de humedad, primer trimestre

** Alta necesidad de riego, primer trimestre

NECESIDADES DE RIEGO


MUY RÁPIDA

RÁPIDA

MODERADA

LENTA

MUY LENTA

FACTORES EXTERNOS

Forma del relieve 5 curvilínea 4 rectilínea 3

Convexa y plano

convexa 2

Plano y plano

cóncavo 1 Cóncavo

Grado de pendiente 5 mayor 7% 4 entre 7 y 3% 3 entre 1 y 3% 2 1 y 0.5% 1 menor de 0.5%

Forma de terreno 5

Cauces

colmatados 4 Explayamientos 3

Albardones

Bancos 2 Napas 1 Cubetas, Bajos

Microrelieve 5 no detectado 4 no detectado 3 Nivelado 2 Moderado 1 Irregular

Drenaje natural 5 excesivo 4

moderadamente

excesivo 3 Moderado 2 Imperfecto 1

Pobre y muy

pobre

Inundaciones o encharcamientos 5 No hay 4 No hay 3 No hay 2

Ocasionales

corta duración 1 Frecuentes

FACTORES INTRINSECOS MUY RÁPIDA RÁPIDA MODERADA LENTA MUY LENTA

Conductividad hidráulica (cm/h) 9 >18 7 12 – 18 5 12 – 1.6 3 1.6 – 0.5 1 menor de 0.5

Macroporosidad (%) 9 > 40 7 30 – 40 5 20 – 30 3 entre 10 y 20 1

menores de

10

Infiltración (cm/h) 9 >25.4 7 25.4 - 12.7 5 12.7 – 6.3 3 6.3 a 0.5 1 menor de 0.5

Profundidad del nivel freático

(cm)

En texturas gruesas 9 mayor de 120 7 entre 100 y 120 5 entre 80 y 100 3 entre 40 y 80 1 menor de 40

En texturas medias 9 mayor de 140 7 entre 120 y 140 5 entre 90 y 120 3 entre 50 y 100 1 menor de 50

En texturas finas 9 mayor de 160 7 entre 130 y 160 5

entre 100 y

140 3 entre 60 y 120 1 menor de 60

Estabilidad Estructural 9

sin estructura

(suelta) 7 muy estable 5 estable 3

ligera a

moderadamente

estable 1 Inestable


Fórmula

IEA = valores de factores externos valores de factores internos

IEA Interpretación

Mayores de 36.4 Muy rápido

32,8 – 36,4 Rápido

29,2 – 32,8 Moderado

25,6 – 29,2 Lento

Menores de 25,6 Muy lento


Fuente: IGAC, 2003

CATEGORÍA EXCESOS Y DÉFICITS

Excesiva humedad Excesos mayores de 1177 mm.

Alta humedad Excesos entre 684 y 1176 mm.

Moderada humedad Excesos entre 190 y 683 mm.

Déficit ligero Entre 0 y menos 66 mm.

Déficit moderado Entre menos 67 y menos 133 mm.

Déficit alto mas de 134 mm. deficitarios



IEA Interpretación

Mayores de 36.4 Muy rápido

32,8 – 36,4 Rápido

29,2 – 32,8 Moderado

25,6 – 29,2 Lento

Menores de 25,6 Muy lento

MATRIZ DE DECISIÒN PARA

DETERMINAR GRUPOS DE

HUMEDAD DE LAS TIERRAS

ÍNDICE DE EVACUACIÓN DE

AGUAS

BALANCE HÍDRICO DE TIERRAS EN TEMPORADAS SECA Y DE

LLUVIAS

Déficit Exceso

Alto Moderado Ligero Bajo Moderado Alto

Muy lento SC LS LH HM MH EH

Lento SC LS LH HM MH EH

Moderado MS SC LS LH HM MH

Rápido ES MS SC LS LH HM

Muy rápido ES MS SC LS LH HM

SC = Secas

LS = Ligeramente secas

LH = Ligeramente húmedas

HM = Húmedas

MH =Muy húmedas

EH = Extremadamente húmedas

Matriz bidimensional para determinar los

grupos de humedad de las tierras

GRUPOS DE HUMEDAD DE LAS TIERRAS

PERÍODO HÚMEDO DE ABRIL A DICIEMBRE

PERÍODO SECO ENERO A MARZO

HM/SC

HM/LS

HM/LH

EH/HM

NECESIDADES DE RIEGO

ALTAS

MODERADAS

BAJAS

MUY BAJAS

RIESGOS FITOSANITARIOS

BAJOS

MODERADOS

ALTOS

MUY ALTOS

GRUPOS DE HUMEDAD

M.O

MUY

POBREMENTE

DRENADO

Matriz gris

BIEN

DRENADO

MOTEADOS

DRENAJE NATURAL

120

100

O

20

40

80

Prof

EXCESIVAMENTE

DRENADO

60 TEXTURA

GRUESA

Cubetas de decantación

Cubetas de desborde

Albardones

Napas de explayamiento Napas de desborde

Ejes de explayamiento

Cauces colmatados

Albardones

MODERADAMENTE

BIEN DRENADO

MOTEADOS

Matriz gris

IMPERFECTAMENTE

DRENADO

MOTEADOS

Matriz gris

POBREMENTE

DRENADO

MOTEADOS

Matriz gris

RIO Corte transversal a la planicie del río

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