Propiedades Físicas y Químicas del Suelo: Drenaje, Fertilidad y Manejo Hídrico

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1. Propiedades Físicas y Clasificación de Uso del Suelo

1.1 Propiedades Inferidas

  • No se miden directamente, sino que se deducen del perfil, el clima y la topografía.

  • Ejemplo: Horizonte Bt arcilloso en bajo → mal drenaje.

1.2 Drenaje Natural

  • Drenaje Externo: Se refiere al escurrimiento superficial (depende de la pendiente).

  • Drenaje Interno: Se refiere a la percolación (depende de la textura, estructura, profundidad y napa freática).

  • Clases de Drenaje:

    • Muy pobre: Agua permanente (típico de Histosoles).

    • Pobre: Napa freática alta, colores grises (típico de Gleysoles).

    • Imperfecto: Saturado por largo tiempo, conocido como “napa colgada”.

    • Moderadamente bien drenado: Saturación de agua corta.

    • Bien drenado: El agua desaparece fácilmente.

    • Excesivo: Típico de suelos arenosos o con pendientes fuertes.

1.3 Riesgo de Sequía

  • Depende de la profundidad de las raíces y del Agua Disponible (AD).

  • Agua Disponible (AD) en mm/10 cm de profundidad:

    • Arenosa: 8–10 mm

    • Arcillosa: 15 mm

    • Limosa: 25 mm

  • Clasificación del Riesgo:

    • <40 mm = Alto

    • 40–80 mm = Medio

    • >80 mm = Bajo

1.4 Riesgo de Erosión

  • Pendiente:

    • <2% = Bajo riesgo

    • 2–5% = Medio riesgo

    • >5% = Alto riesgo

  • Largo de la pendiente >100 m incrementa el riesgo.

  • Estructura débil incrementa el riesgo.

  • Horizonte A delgado incrementa el riesgo.

1.5 Fertilidad Natural

  • Evaluación con Análisis de Suelo:

    • Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC): >20 cmol(+)/kg = alta | 10–20 = media | <10 = baja.

    • Porcentaje de Saturación de Bases (%SB): >75% = alta | 50–75% = media | <50% = baja.

  • Evaluación Sin Análisis:

    • Mayor contenido de arcilla = Mayor CIC.

    • Colores oscuros = Mayor Materia Orgánica (MO).

1.6 Capacidad de Uso (USDA)

  • Clases Arables (I–IV): Aptas para cultivos.

    • Clase I: Sin limitantes.

    • Clase II: Limitantes moderadas.

    • Clase III: Limitantes severas.

    • Clase IV: Limitantes muy severas.

  • Clases No Arables (V–VIII): No aptas para cultivos.

    • Clase V: Mal drenados o pedregosos → aptos para pasturas.

    • Clase VI: Alto riesgo de erosión o sequía → aptos para pastoreo controlado.

    • Clase VII: Limitantes extremas → aptos para uso forestal o pastoreo marginal.

    • Clase VIII: Sin uso agropecuario.

  • Subclases de Limitación:

    • e: Erosión

    • w: Agua (exceso)

    • c: Clima

    • s: Suelo (profundidad, textura, salinidad)


2. Dinámica y Parámetros Hídricos del Suelo

2.1 Importancia del Agua en las Plantas

  • Constituye el 80–90% de los tejidos de herbáceas y el 50–60% de los árboles.

  • Funciona como solvente, medio de transporte, esencial para la fotosíntesis y mantiene la turgencia.

  • El déficit hídrico frena el crecimiento.

  • El exceso hídrico provoca asfixia radicular y pérdida de nutrientes.

2.2 Tipos de Agua en el Suelo

  • Agua Gravitacional: Ocupa los macroporos, se pierde rápidamente por gravedad y no está disponible para las plantas.

  • Agua Capilar: Ocupa los microporos, es la principal fuente de agua disponible (rango de 0.1 a 31 bar).

  • Agua Higroscópica: Está muy adherida a las partículas (>31 bar) y no está disponible para las plantas.


2.3 Parámetros Hídricos Clave

  • Capacidad de Campo (CC): Cantidad de agua retenida después de que el drenaje libre ha cesado (24–72 horas).

  • Punto de Marchitez Permanente (PMP): Nivel de humedad donde la planta pierde turgencia y no se recupera.

  • Agua Disponible (AD): Es la diferencia entre CC y PMP (AD = CC – PMP). Representa el agua útil.

  • Capacidad de Agua Disponible (CAD): Es el AD multiplicado por la profundidad explorada por las raíces.


2.4 Potenciales del Agua (Ψ)

El potencial total (Ψt) determina el movimiento del agua.

  • Fórmula General: Ψt = Ψg + Ψm + Ψs + Ψp.

  • Ψg (Gravitacional): Positivo (+), mueve el agua hacia abajo.

  • Ψm (Matricial): Negativo (–), representa la retención por las partículas del suelo.

  • Ψs (Osmótico): Negativo (–), causado por las sales; en suelos salinos, las plantas tienen dificultad para absorber agua.

  • Ψp (Presión): Positivo (+), relevante bajo la napa freática.


2.5 Movimiento del Agua en el Suelo

  • Infiltración: Tasa de entrada de agua en el suelo (medida en mm/h).

  • Flujo Saturado: Ocurre cuando los macroporos están llenos, es rápido y dominado por la gravedad.

  • Flujo No Saturado: Ocurre en los microporos, es lento y dominado por la capilaridad.

  • Ascenso Capilar: Movimiento del agua desde la napa freática hacia arriba (es alto en arcillas, pero más rápido en arenas).

  • Ley de Darcy: Describe el flujo de agua: q = -Kθ × (ΔΨm / Δx).


3. Química del Suelo y Fertilidad

3.1 Fases del Suelo

  • Fase Sólida: Compuesta por minerales y Materia Orgánica (MO).

  • Fase Líquida: La solución del suelo, donde se encuentran los nutrientes.

  • Fase Gaseosa: El aire del suelo.

👉 Nota: Los nutrientes son absorbidos por las plantas en forma iónica.

3.2 Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC)

  • Definición: Cantidad total de cationes retenidos por las arcillas y el humus.

  • Unidad: cmol(+)/kg.

  • Clasificación:

    • CIC alta (>20) = Suelo fértil (típico de suelos arcillosos u orgánicos).

    • CIC baja (<10) = Suelo pobre (típico de suelos arenosos).

3.3 Saturación de Bases (%SB)

  • Fórmula: %SB = (Cationes Básicos / CIC) × 100.

  • Clasificación:

    • >75% = Alta

    • 50–75% = Media

    • <50% = Baja

3.4 Acidez (pH)

  • Definición: pH = -log [H⁺].

  • Tipos de Acidez: Activa, intercambiable, no intercambiable y titulable.

  • Efectos Negativos: Toxicidad por Al³⁺ y Mn²⁺, y menor fijación de Nitrógeno (N).

3.5 Encalado

  • Uso: Aplicación de Carbonato de Calcio (CaCO₃).

  • Beneficios:

    • Neutraliza H⁺ y Al³⁺.

    • Sube el pH.

    • Libera Fósforo (P).

    • Mejora la CIC y el %SB.

    • Promueve raíces más sanas.

3.6 Salinidad y Sodicidad

  • Salinidad: Exceso de sales solubles, medido con la Conductividad Eléctrica (CE). Afecta negativamente el potencial osmótico (Ψs).

  • Sodicidad: Exceso de Sodio (Na⁺), lo que dispersa las arcillas y rompe la estructura del suelo.

  • Fuentes: Meteorización de minerales, uso de agua salina, aplicación de fertilizantes.

  • Efectos en Plantas: Menor crecimiento y marchitez fisiológica.

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