importancia de las arcillas,,,,

1. PROPIEDADES
FÍSICAS
¿En qué influyen?
•Dinámica del aire
•Dinámica del agua
•Crecimiento radicular
Florencia Alliaume, 2007

2. Bibliografía
• Propiedades Físicas de los suelos. Código 349
• Manual para la descripción e interpretación del
perfil del suelo. Código 165.
http://www.fagro.edu.uy/dptos/suelos/Edafologia/index.
html
• Física de suelos (Baver…..1973)
• El perfil cultural (Henin……1969)
• Relaciones suelo planta. (Black…..1975)

3. — TEXTURA — ESTRUCTURA
— POROSIDAD — DENSIDAD
— AEREACION Y ATMOSFERA DEL SUELO
— CONSISTENCIA — COLOR
Implicancia para las plantas

4. TEXTURA
• DEFINICION: Arena
% EN PESO DE:
Arcilla Limo
• ORIGEN:
TENDENCIA CONGÉNITA SEGÚN MATERIAL
MADRE
• ¿Será fácil de modificar con el manejo?

5. CLASIFICACION DE LAS PARTICULAS
POR TAMAÑO:
USDA SICS
Fracción granulométrica Diámetro (mm) .
• Arena muy gruesa 2.0 - 1.0
• Arena gruesa 1.0 - 0.5 2.0 - 0.2
• Arena media 0.5 - 0.25
• Arena fina 0.25-0.10 0.20-0.02
• Arena muy fina 0.10-0.05 .
• Limo 0.05-0.002 0.02-0.002
• Arcilla <0.002 <0.002
arena 1mm
500
0,002 mm
arcillas

6. Relación entre el tamaño de las partículas
y la superficie específica

7. DETERMINACIÓN DE LAS TEXTURAS:
• CAMPO: TACTO (áspero, talcoso, suave, pegajoso)
• LABORATORIO: - Tamizado
- Ley de Stokes (V=k.r2)
Tiempo 1 Tiempo 2
LIMO Y ARCILLA
ARCILLA
ARENA ARENA Y
LIMO

8. CLASE TEXTURAL:
CONJUNTO DE TEXTURAS CON
SIMILARES PROPIEDADES
• TRIANGULO TEXTURAL
• FRANCO- CLASE TEXTURAL DONDE
LAS PROPIEDADES QUE IMPRIMEN AL
SUELO LAS DISTINTAS FRACCIONES
ESTAN “EQUILIBRADAS”

9. Ejemplo:
30% Ac,
Po
30% Ar y
lla
rc e
rci
40% L
ea
nt a
arcilla
ed
je
de
taj
en
lim
arcillo
limoso
rc
arcillo
o
Po
arenoso franco
franco arcillo
franco arcilloso limoso
arcillo
arenoso franco franco
limoso
arenoso franco
franco arenoso
arena limo
Porcentaje de arena

10. PROPIEDADES ASOCIADAS A LAS
FRACCIONES GRANULOMETRICAS
DRENAJE
BUENA AIREACION
FACILIDAD DE LABOREO
ARCILLA
ARENA LIMO
SUPERFICIE ESPECIFICA PODER ADSORVENTE
RETENCION DE IONES Y AGUA
PLASTICIDAD, COHESION Y PEGAJOSIDAD

11. ESTRUCTURA
• DEFINICION:
ARREGLO de las PARTÍCULAS PRIMARIAS
DEL SUELO (arena, arcilla y limo)
FORMANDO AGREGADOS, PARTÍCULAS
SECUNDARIAS, o UNIDADES
ESTRUCTURALES.
• GENESIS:
DESARROLLO DE UNIONES ENTRE PART.
MINERALES, M.O, COLOIDES DE Fe y Al

12. Factores que afectan la estructura:
• CANTIDAD DE COLOIDES o cementantes
• ESTADO DE COLOIDES: FLOCULADOS
(potencial iónico de cationes del complejo)
• ACTIVIDAD BIOLOGICA
• VEGETACION (aporte MO, raíces, cubierta)
• HUMEDECIMIENTO Y SECADO,
expansión y contracción
• MANEJO

13. CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA DE LA
ESTRUCTURA:
- Tipo (forma)
- Clase (tamaño)
- Grado (resistencia a la destrucción)

14. CARACTERIZACIÓN según TIPO:
GRANO SIMPLE
MASIVO, SIN ESTRUCTURA
LAMINAR

15. PRISMATICA
COLUMNAR

16. BLOQUES ANGULARES
BLOQUES SUBANGULARES

17. BLOQUES ANGULARES
GRANULAR

18. TIPO DE ESTRUCTURA:
Grano simple // Masivo PEORES
PROP. FÍSICAS EN GRAL.
Laminar (excepto texturas arenosas).
Columnar
Prismática
Bloques angulares
Bloques subangulares MEJORES
PROP. FÍSICAS EN GRAL.
Granular

19. TAMAÑO :
en bloques

20. Fte. http://www.unex.es/edafo/CAEdProgTeor.html

21. ESTABILIDAD de los agregados
• Definición
- La habilidad de los agregados de
resistir su ruptura.
• Importancia
- Resistencia a la Erosión
- Mantenimiento del espacio entre
agregados (Macroporos), que
determinan la permeabilidad, la
aireación y el crecimiento radicular.

22. Factores que Afectan la
Estabilidad de los Agregados:
Contenido de Materia Orgánica
más y más ploimerizada > estab.
Contenido de Arcilla, (hasta 50%)
Estado de dispersión de los coloides
Ca2+ > Mg2+> Fe3+ >Al3+ > Na+
> humedad puede llevar a > inestabiliad
Manejo del Suelo

23. Estructura
floculada
Las partículas se atraen
Estrucutra
disperas
Fte.:http://www.upct.es/~dc
ta/edafologia/DOCENCIA/a
signaturas/DIAPOSITIVAS/
edafo%20tema6.pdf

24. 3.- MAL MANEJO DEL SUELO

25. Influencia de algunas prop. químicas en la estructura
M.O Ac SB Ca Na Al
Estructura pH
% %. % % % %
Grano
simple
1,5 7 34 20 0,05 20 5,1
Laminar 5 9 97 25 25 6,5
Columnar 1 35 100 20 45 8,5
Bloques 5 25 70 35 1,6 5,6
Granular 7 45 90 75 0,81 7

26. Los agregados más grandes se componen de
aglomeraciones de agregados más pequeños
3000µ o 3mm
300µ o 0,3mm 30µ o 0,03mm 3µ o 0,003mm
Macroagregados Microagregados Part. primarias
Submicroagregados
Raíces Pelos radicale Ar, L, Ac
Minerales con
hyphae Hyphae MO-Ac
residuos de plantas y
polisacáridos microorg

27. Fte.:http://www.upct.es/~dc
ta/edafologia/DOCENCIA/a
signaturas/DIAPOSITIVAS/
edafo%20tema6.pdf

28. CARACTERIZACIÓN CUANTITATIVA DE LA
ESTRUCTURA:
• Distribución por tamaño de los agregados.
• Se correlaciona con la estabilidad.
• Estimación:
Directa (Distribución de agregados estables)
- Tamizado en seco y en húmedo
Indirecta :
- Densidad aparente
- Macroporosidad
- Penetrabilidad

29. La estructura, ¿será más fácil/difícil
de modificar que la textura?

30. DISTRIBUCION DE LA FASE SOLIDA Y
POROSA EN UN SUELO IDEAL
• El suelo es un sistema
complejo en que
interactúan 3 fases :
sólida , líquida y
50% gaseosa
Espacio 50%
Poroso Sólidos • El espacio poroso
45% determina muchas
Mineral prop. físicas y está
muy relacionado con
5% Materia la textura y estructura
Orgánica del suelo

31. POROSIDAD
DEFINICIÓN: ESPACIO DEL SUELO OCUPADO
POR AIRE O AGUA.
DEPENDE DE:
-Textura y estructura
-Laboreo
-Compactación
-Plantas y animales

32. LA POROSIDAD SE EXPRESA COMO :
PORCENTAJE en VOLUMEN DEL SUELO
NO OCUPADO POR SÓLIDOS.

33. Ejemplo: Mala Buena
estructura
En 1 m3 0,70 m3 solidos 0,55 m3 solidos
de suelo 0,30 m3 poros 0,45 m3 poros
30 % poros ?? % poros

34. Obtención de muestras imperturbadas

35. • La porosidad se puede determinar en
muestras IMPERTURBADAS:
PESO SATURADO - PESO SECO = PESO AGUA
de agua
densidad H2O = 1
ESPACIO POROSO
VOLUMEN (cm3).

36. POROSIDAD TOTAL
MACROPOROS MICROPOROS
-Movimiento de agua
libre - Retención de agua
- Aireación, contra la gravedad
- Crecimiento radicular,
- Actividad de
mesofauna.

37. Clasificación por tamaño de poros
Clase tamaño (µ) Características
Macro Macrop. > 80 Entre agregados. Drenaje, aeración,
raíces, hábitat- animales
Mesop. 30 - Retienen H2O disponible, y la
80 trasmiten por capilaridad, alojan
hongos y raicillas
Micro Microp. 5– Dentro de agregados. Retienen H2O
disponible, alojan bacterias.
30
Ultramicro 0,1-5 Retienen H2O NO disponible.
p Excluyen la mayoría de microorg.
Cryptop. < 0,1 Excluyen todos microorg. Moléculas
grandes no entran

38. POROSIDAD PROMEDIO de suelos ??
DEPENDE DE:
- % ARCILLA • POROSIDAD TOTAL.
• % de microporos
- % ARENA • POROSIDAD TOTAL.
• % de macroporos
- Bien estructurados % macroporos

39. Volúmen Masa
Va Ma ~ 0
Aire
VA MA
Agua
Vt Mt
Vs sólidos Ms

40. DENSIDAD REAL
PROMEDIO PONDERADO DE LAS
DENSIDADES DE LAS PARTÍCULAS
SÓLIDAS DEL SUELO.
D.r= peso seco (Ms) peso de sólidos
vol.de sólidos (Vs)
D.r = 1,33 = 2,66 g/cm3
1,33 g
0,5
1 cm3

41. DENSIDAD APARENTE
MASA de SOLIDOS POR UNIDAD DE
VOLUMEN TOTAL DE SUELO.
D.ap= peso seco (Ms)
vol. Total (Vt) = Vs+Va
D.ap = 1,33 = 1,33 g/cm3
1,33 g
1
1 cm3

42. DETERMINACION DE LA DENSIDAD REAL:
SE UTILIZA UN PICNOMETRO PARA DETERMINA EL
VOLUMEN DE AGUA QUE DESPLAZAN LOS
SOLIDOS AL SER SUMERGIDOS (Principio de
Arquimedes), Y SE TOMA EL PESO DE LOS MISMOS.
DETERMINACION DE LA DENSIDAD APARENTE:
- MUESTRAS IMPERTURBADAS
- METODO A CAMPO

43. RELACION POROSIDAD-DENSIDADES:
D.ap Ms/(Vs+Va) Ms x Vs Vs . Vs
D.r Ms / Vs (Vs+Va) Ms (Vs + Va) Vt
D.ap x 100= Volumen de solidos por ciento
D.r
1 - (D.ap/Dr).100 = Volumen poroso por ciento
Porosidad Total

44. 1 - D.ap x 100 = P.T
D.r
Densidad aparente y Porosidad total
son inversas
IMPORTANCIA:
- Exploración radicular
- Movimiento del aire y del agua
- Retención de agua

45. DENSIDAD REAL:
-densidad media de los componentes de la fase sólida
- constante en el tiempo
DENSIDAD APARENTE:
- densidad del suelo seco en su conjunto: SOLIDOS + POROS
-varía en el tiempo, dependiente de la estructura
POROSIDAD:
-volumen (%) ocupado por poros
- INCREMENTA LA INFILITRACIÓN Y DISMINUYE EL EL ESCURRIMIENTO
- AUMENTA LA AIREACIÓN
- SE FACILITA LA PENETRACIÓN DE LAS RAÍCES
- AUMENTA LA CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA

46. Formas de expresar el contenido de humedad:
% HV = porcentaje en volumen = mm de agua/10 cm
de suelo
% HP = porcentaje en peso = gr de agua/100 gr
de suelo
% HV = % HP . Da (densidad aparente)
% HP = Ma x 100 = (Va) x (d del agua) x 100
Mt (Vt) x da

47. D.ap y D.r en diferentes suelos:
Suelo arcilloso y con buena estructura:
Au1 2,63
0,95
Au2
1 2,63
Au3 %mo
1,21 2,64
D real
Au4-1 2,65 Dap
1,21
Au4-2 2,65
1,28
0 2 4 6 8 10 12
% M.O

48. D.ap y D.r en diferentes suelos:
Suelo franco limoso:
Au1
1,36 2,56
Au2
1,51 2,58
% mo
Bt1 Dreal
1,38 2,65 Dap
Bt2
1,41 2,67
BC
1,43 2,67
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
% M.O

49. D.ap y D.r en diferentes suelos:
Suelo franco arenoso:
A 2,6
1,35 % mo
D real
D ap
B
2,6
1,33
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

50. Relación entre propiedades físicas
arcilla B
Hz. arcilla A D.Ap PT% Macro% Text
----------------------------------------------------------------------------
A 1.42 0.98 62 21 FAc
B 1.31 48 14 AcL
----------------------------------------------------------------------------
A 2.5 1.38 47 15 FL
B 1.41 46 9.2 AcL
----------------------------------------------------------------------------
A 4 1.44 44 25 FAr
B 1.48 42 5.8 AcAr
Diferenciación textural García et al

51. % de HUMEDAD, % de M.O. y D.ap
5-13cm D.ap = 1.53 - 0.038 (%MO)- 0.004 (%H)
(66%)r2
20-28cm D.ap = 2.04 - 0.022 (%MO)- 0.021 (%H)
(96%)r2
(Ponce de León y Kaplán 1981)
INFLUENCIA de la M.O. en la D.r
•D.r = 2.65 - 0.02 (%MO) De Leenheer 1967
•D.r = 2.63 - 0.026 (%MO) Freiría et al.

52. Efecto del laboreo en la D.ap:
A Corto plazo : P.T y los Macroporos.
A Largo plazo: P.T y los Macroporos.
D.ap y macroporosidad en Hz A luego de laboreos:
No. de cultivos 1 2 3 4 5
D.ap 1.06 1.11 1.13 1.18 1.19
Macroporos 22.9 21.4 19.9 19.1 17.2
(García et al)

53. Variaciones en la porosidad según la
Historia de cultivo en años
Años
Macrop. Microp D.Ap
de M.O % P.T %
% .% tt/m3
cultivo
0 – 15 cm
0 5,6 58,3 32,7 25,6 1,11
50 2,9 50,2 16,0 34,2 1,33
15 -30 cm
0 4,2 56,1 27,0 29,1 1,16
50 2,8 50,7 14,7 36,0 1,31

54. Compactación
proceso de reducción del volumen de
poros
Cuando el suelo se compacta
aumenta su D.ap.
El espacio perdido es Macroporosidad

55. COMPACTACIÓN:

56. CONSISTENCIA
Manifestación de fuerzas de:
•ADHESIÓN, atracción de la fase líquida sobre la
superficie de la fase sólida.
•CHOESIÓN, atracción entre las moléculas de agua
•COHERENCIA, cohesión entre partículas sólidas.
que operan en el suelo a distintos % de
humedad (seco, húmedo, mojado).

57. FORMAS DE CONSISTENCIA:
• PEGAJOSA - se manifiesta por
adherencia y pegajosidad a otros objetos
• PLASTICA - manifestada por la
elasticidad y capacidad de ser moldeada
• BLANDA O SUAVE - caracterizada por la
friabilidad
• DURA O RÍGIDA

58. SECO HUMEDO MOJADO
RESISTENTE
DURO Y BLANDO VISCOSO
RIGIDO FRIABLE PLASTICO
PEGAJOSO
PEGAJOSO
TERRONES ENLODA-
OPTIMO FLUIDO
MIENTO
CONTENIDO DE HUMEDAD

59. % del máximo
de la fuerza ADHESIÓN
100
CO
75 COHESIÓN
HE
RE
N
50
CI
A
FRIABLE VISCOSA
25
DURA PLÁSTICA
PEGAJOSA
Contenido de agua
Suelo Suelo
seco saturado

60. Plasticidad
Esta asociada a los films de agua que
rodean las superficies sólidas del suelo y
disminuyen la fricción.
Teoría del film: orientación de coloides
laminares está en forma que sus
superficies planas están en contacto.
> contacto
PLASTICIDAD
> films de agua
PELICULAS DE AGUA

61. LIMITES DE ATTERBERG
• LIMITE SUPERIOR DE PLASTICIDAD-
Contenido de humedad al cual el suelo fluirá al
aplicarle una fuerza. Pasa de plástico a viscoso
• LIMITE INFERIOR DE PLASTICIDAD.
Contenido de humedad al cual el suelo pasa de
friable a plástico
• NUMERO DE PLASTICIDAD. Diferencia entre
LSP-LIP.

62. FACTORES QUE AFECTAN LOS LIMITES
DE PLASTICIDAD-
• Contenido de arcilla
• Contenido de materia orgánica
• Tipo de arcilla
• Composición química de coloides
%Arcilla %M.O. LIP LSP NP
56.5 8.7 45.8 63.9 18.1
28.3 8.7 40.0 44.9 4.9
29.4 5.0 30.0 35.9 5.9
(Ordoqui y Juñen, 1979)

63. • Significado práctico del número de
plasticidad.
• Riesgo de enlodamiento
• Importancia de la Materia orgánica.
• Límite entre duro y friable.

64. AEREACIÓN
Renovación del aire del suelo
Se produce por difusión a través de los
poros libres de agua.
Muy relacionada con la textura y estructura
que determinan en gran medida la
macroporosidad.

65. Intercambio de O2 , CO2 y vapor entre
la atmósfera, suelo y raíces.
La respiración (de microorganismos y
raíces) es la principal causa de
absorción de O2 y producción de CO2
Velocidad de difusión = k.S2
K – Constante de difusión, depende de la
temperatura y de la presión
S - Macroporosidad

66. Composición de la atmósfera del
suelo:
. % CO2 %O2
Atmósfera 0.03 +/- 21 aprox.
Aire del suelo 0.2 – 1 algo menor
•A > profundidad, > diferencia

67. -O2 es consumido y el CO2 liberado por la actividad
microbiana y las raíces
-O2, CO2 y el vapor difunden hacia y desde el suelo
-79% es N2 y 21% es O2 y CO2
-Suelos bien aereados: 0,25% CO2 y 20,75% O2
-- Suelos pobremente aereados: O2 puede ser 0%
-O2 entre 10 y 15% inhiben el crecimiento de las plantas
(Taylor y Ashcroft, 1972)
-La tasa de respiración depende fundamentalmente de la
disponibilidad de O2 y C, de la temperatura y el contenido
de agua
-La movilidad de los gases dependen de la cantidad y de la
presión parcial de los mismos

68. COLOR
• Origen - factores y procesos
Materia Orgánica elementos
Oxidos cromógenos
Textura
• Antigua clasificación de suelo
• Asociación con el drenaje
rojizos, grises, moteados

69. 10YR hue, color
8/ espectral
Tabla
dominante
Munsell: 7/
6/
10YR 6/4
5/
value
intensidad 4/
3/
Chroma,
2/
/1 /2 /3 /4 /5 /6 pureza

70. CLIMA PEDOLÓGICO:
• Régimen de Temperatura y Humedad
• Rol en pedogénesis y en la vida del suelo y de los
vegetales.
• Radiación solar (penetra al suelo 33% de la total)
• Color del suelo (absorción 80-30% / reflejo)
• Calor específico (textura y porosidad)
• Humedad del suelo (amortiguador/transmisión)
• Cobertura (umbría)
• Oscilaciones diarias (sup.) y estaciónales (prof.)

71. INFLUENCIA DE LAS
PROPIEDADES FISICAS EN
EL COMPORTAMIENTO
VEGETAL

72. Cantidad de raíces según textura
6
5
g.raíz seca/kg suelo
4
3
2
1
0
300 500 1800 2700 N
TEXTURA LIMOSA
TEXTURA ARENOSA

73. Rendimiento de papa y
macroporosidad
25
20
re n d . to n / h a
15
10
5
0
10 20 30 4to trim.
% de macroporos

74. Relación entre el tamaño de la
papa y la textura
% % de papas según
Suelos macro- diámetro
poros >4,5 cm 2-4,5 < 2cm
Text.media 13 34,5 58,8 6,6
arenoso 20 68,5 29,1 7,1

75. Propiedades a inferir relacionadas al
desarrollo radicular
- Profundidad efectiva
- Profundidad de arraigamiento

76. Profundidad efectiva (PE): hasta donde pueden llegar las
raíces, limitada por: roca consolidada, roca fragmentada
con menos de un 15% de material fino y no más de 5% de
limo más arcilla, napa de agua permanente, estrato de
gravas conteniendo menos de 15% de material fino y no
más de 5% de arcilla más limo.
Las pautas de profundidad efectiva son:
Muy profundo .................... mayor de 150 cm
Profundo .............................. 150 – 100
Mod. Profundo .................... 100 – 50
Superficial ........................... 50 – 25
Muy superficial ................... Menos de 25

77. Profundidad de arraigamiento (PA): espesor
de la zona más aptas para el desarrollo de
raíces. Depende por ejemplo de la
diferenciación textural y de la estructura.
Las pautas de PA son las siguientes:
• 0 – 15cm ........... Arraigamiento superficial
• 15 – 30cm ........ Arraigamiento medio
• Más de 30cm ..... Arraigamiento profundo

78. Evidencia de
restricciones físicas
para el arraigamiento en
profundidad

79. ENCOSTRAMIENTO: