FERTILIDAD FÍSICA DE LOS SUELOS 2018

CONDICIONES PARA EL DESARROLLO VEGETAL Suelo BIEN ESTRUCTURADO Estabilidad de los agregados Buena capacidad de almacenaje y circulación de agua y aire Ausencia de limitaciones naturales o antrópicas que impidan el la exploración de las raíces

UNA BUENA ESTRUCTURA….. Asegura infiltración y percolación de grado medio Facilita buena aireación para la respiración de microorganismos, raíces y mineralización de materia orgánica Confiere mayor resistencia a la erosión, las labranzas y el pisoteo animal Genera condiciones mecánicas para el desarrollo vegetativo (emergencia, anclaje y crecimiento radical)

Componentes de una buena FERTILIDAD FÍSICA AGUA RETENCIÓN EVACUACIÓN EXCESOS HÍDRICOS AEREACIÓN RENOVACIÓN OXÍGENO Y CIRCULACION DE GASES TEMPERATURA VALORES ; AMPLITUDES RESISTENCIAS MECÁNICAS: ausencia de compactación superficial (costras-planchado) o compactación generalizada y subsuperficial (pisos de arado, panes)

Importancia de la FERTILIDAD FÍSICA EXPLORACIÓN RADICAL ANCLAJE DE LA PLANTA ABSORCIÓN DE NUTRIENTES GASTO ENERGÉTICO PARA EL CRECIMIENTO RESPIRACIÓN DE LAS RAÍCES ENERGÍA DE LA PLANTA ABSORCIÓN DE AGUA BALANCE TÉRMICO REGULACIÓN TÉRMICA CRECIMIENTO ABSORCIÓN NUTRIENTES CONTROL DE LA EROSIÓN

DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO FÍSICO DEL SUELO PARÁMETROS FÍSICOS Condición textural Densidad real y aparente Ensayo Proctor Resistencia mecánica Estabilidad estructural Infiltración Agua útil

TEXTURA proporción en la que se encuentran las partículas del suelo de diferentes tamaños Tamaño medio comparado de las partículas <2 y 0,02 mm - entre 0,02 y 0,002 - >0,002mm

Propiedades físicas vs textura Arcillosos suelos plásticos, “pesados”, difíciles de trabajar, adhesivos, mala aireación, escasa permeabilidad Arenosos sueltos, fáciles de trabajar, susceptibles a la erosión eólica, buena aireación, alta permeabilidad, baja capacidad de retención hídrica Limosos suelos ligeros, poco cohesivos, muy susceptibles a la erosión, encostramiento, planchado y a la compactación Francos equilibrio entre todas las fracciones

Textura: métodos de determinación en laboratorio BOUYOUCOS PIPETA

Masa por unidad de volumen DENSIDAD Masa por unidad de volumen Aparente: incluye el volumen de la fase sólida y porosa Real: incluye sólo el volumen de la fase sólido(partículas)

DAP= MASA SUELO SECO/VOLUMEN TOTAL Puede ser un buen índice de compactación, aunque no se pueden comparar distintos suelos porque varía según la textura Los valores de densidad aparente en forma aislada solo deben utilizarse para seguir la evolución de la compactación en un mismo suelo DAP= MASA SUELO SECO/VOLUMEN TOTAL

ENSAYO PROCTOR MATERIA ORGÁNICA TEXTURA/MINERALOGÍA CONTENIDO HÍDRICO PERMITE OBTENER LA DENSIDAD MÁXIMA Y SU CORRESPONDIENTE HUMEDAD CRÍTICA MATERIA ORGÁNICA TEXTURA/MINERALOGÍA CONTENIDO HÍDRICO Taboada et al., 1998

EQUIPO PROCTOR STANDAR

LA PENDIENTE DA CURVA INDICA LA SUSCEPTIBILIDAD Curvas Proctor LA PENDIENTE DA CURVA INDICA LA SUSCEPTIBILIDAD A LA COMPACTACIÓN

Textura franco arcilloso Textura franco limosa Textura limo arenosa Textura franco arcilloso

Dependencia entre DMP con el contenido de humedad y C orgánico Aragón, et al; 2000

Compactación relativa El valor más importante desde el punto de vista agronómico, surge del cociente entre la densidad aparente (Dap) tomada a campo en una situación dada, y Dmáx del ensayo Proctor y se lo denomina compactación relativa CR (%), y se calcula de la siguiente manera: CR (%) = (Dap/ Dmáx Test Proctor)* 100

Es el volumen de poros en relación al volumen total de suelo POROSIDAD Es el volumen de poros en relación al volumen total de suelo Funciones del sistema poroso en relación al tamaño y estado de energía del agua (método capilar, Thomasson, 1978) TIPO TAMAÑO (m) TENSIÓN (atm) FUNCIÓN Macroporos > 60 0.05 Aireación; Infiltración; Conductividad Saturada Mesoporos 60 – 10 0.05 -- 0.33 Conducción lenta Microporos 10 – 0,2 0.33 – 15 Almacenaje < 0,2 > 15 Agua no disponible A mayor porosidad menor densidad aparente

DENSIDAD REAL O DE PARTÍCULA PICNÓMETRO Dr = Masa suelo seco / Volumen del sólido

ÍNDICE DE POROSIDAD TOTAL = INDICE DE VACIO CÁLCULOS POROSIDAD (%) Por definición de densidad aparente (Das) y densidad real (Dr) = 1 – Dap Dr Sabiendo que Dr = 2,65 = Ws/Vs Vs = Ws/2,65 P (%) = Vp = V - Vs V V ÍNDICE DE POROSIDAD TOTAL = INDICE DE VACIO Se define volumétricamente como = Volumen poros Volumen sólido Por densidad aparente (das) y densidad real (Dr) = Dr -1 Dap

SUELO CAPACIDAD DE CAMPO SÓLIDOS POROS 100 g SUELO SATURADO SUELO CAPACIDAD DE CAMPO 100 g SUELO PTO. MARCHITEZ 100 g SUELO C/AGUA HIGROSCÓPICA 100 g

Relación general entre el agua disponible para la planta (ADP), la capacidad de campo, el punto de marchitez permanente, el agua no disponible y la clase de textura del suelo

FACTORES DE VARIACIÓN DE LA POROSIDAD TOTAL DEL SUELO Escuela Francesa: permite prever la evolución del espacio poroso bajo las acciones propias de implantación y desarrollo del cultivo. Define dos grandes grupos de factores de variación: La constitución granulométrica (textural y orgánica) que condiciona una forma de agrupamiento de las partículas, generando un sistema de porosidad llamado textural (intraagregados) Las acciones climáticas, biológicas y mecánicas que actúan sobre el suelo y definen un segundo sistema de porosidad llamado estructural (interagregados) POROSIDAD TOTAL = P text. + P estruct.

DENSIDAD APARENTE TEXTURAL DaT: es la relación entre el peso de la parte sólida y el volumen de poros texturales A partir de las Curvas expansión-contracción (Monnier et al, 1973) se determina la densidad aparente textural, ya que se llevan a humedad de campo agregados de 2-3 mm de diámetro, impregnándolos en kerosén y determinando su peso por desplazamiento de un líquido (principio de Arquímedes). Se considera que éstos agregados son de un volumen lo suficientemente pequeño como para mantener constante su porosidad, la que se considera porosidad textural Conocida la POROSIDAD TEXTURAL puede calcularse la POROSIDAD ESTRUCTURAL = P.Total – P. Text.

DaT = peso de sólidos/volumen de poros texturales DENSIDAD APARENTE TEXTURAL DaT = peso de sólidos/volumen de poros texturales DENSIDAD APARENTE ESTRUCTURAL DaE = peso de sólidos/volumen de poros estructurales POROSIDAD ESTRUCTURAL 1 - (Das/DaT) * 100

Metodología de campo: perfil cultural (gama) (delta) (fi) Visión microscópica estructura delta

ESTRUCTURA LAMINAR Observación morfológica Corte delgado con porosidad horizontal

ESTABILIDAD ESTRUCTURAL Es la resistencia de los agregados del suelo a la acción disgregante de agentes externos

P3. Humectación lenta por capilaridad Pretratamientos P3. Humectación lenta por capilaridad P1. Humectación rápida P2. Trabajo mecánico

I.E.(%) = (CDMPsuelo prístino / CDMPtratamiento) * 100 Resultados Se obtiene el diámetro medio ponderado (DMP) para cada pretratamiento en seco y en húmedo. El resultado final es la media aritmética de los DMP de cada pretratamiento en mm. Se puede calcular el Indice de Estabilidad (IE %) Para comparar situaciones compactadas con situaciones prístinas, evaluando el cambio en el diámetro medio ponderado (CDMP) I.E.(%) = (CDMPsuelo prístino / CDMPtratamiento) * 100

RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN (RP) Expresa el grado de DUREZA del suelo Depende directamente de su contenido de HUMEDAD Se expresa en unidades de presión (kPa; kg/cm2) Los aparatos para determinar la RP son: - penetrómetros (de impacto y analógicos) - penetrógrafos

Penetrómetros cuantificador (escala numérica, indicador digital, registrador, etc.) captador de esfuerzos (mecánico, electrónico o hidráulico) varilla soporte elemento de penetración Normalizado por ASAE de punta cónica de 30º. Utiliza dos tipos de puntas cónicas diámetro de la base del cono: 20.27 mm y 12.83 mm

Determinación a campo

Propiedades hidráulicas de un suelo compactado Modificación del espacio poroso Distribución, continuidad y tamaño de poros Capacidad de almacenamiento de agua en el suelo Conductividad hidráulica Reducción de la aireación y drenaje

INFILTRACIÓN Representa el movimiento del agua en forma vertical y descendente en los horizontes superficiales del suelo.

PERMEABILIDAD Roberto R Filgueira; G Soracco; G Sarli y L Fournier, 2006 Infiltrómetro de disco

Diferentes tensiones diferentes tamaños de poros Infiltración acumulada volumen de agua infiltrado por unidad de superficie de suelo en un tiempo determinado (Tschapek, 1966). Se expresa como altura, lámina de agua infiltrada (mm) La tasa de infiltración (q) indica cuán rápido entra el agua en el suelo. Máximo al inicio, el contenido de humedad aumenta y el valor de q disminuye hasta llegar a un valor constante en el tiempo (tasa de infiltración básica)

Velocidad de infiltración (cm/h) Tasa de infiltración: Infiltración básica (IB):

Infiltración acumulada (cm) Sortividad Flujo estacionario

Prácticas de manejo para incrementar y/o mantener la velocidad de infiltración Ellas se basan en tres principios fundamentales: protección mecánica de la superficie del suelo; incremento de la estabilidad de agregados superficiales y subsuperficiales , homogenización de la condición física interna del perfil de suelo y disminución de la compactación.

Quiroga et al. 2007

FACTORES NATURALES FACTORES DE MANEJO ESTRUCTURA tipo, clase, grado ESTABILIDAD ESTRUCTURAL Arcilla-limo-arena Materia orgánica Saturación del complejo (calcio vs sodio) TEXTURA FACTORES DE MANEJO TIPO E INTENSIDAD de pasaje maquinarias MANEJO DE LA MATERIA ORGÁNICA Cobertura viva entre líneas de árboles Manejo de los rastrojos (desparramado, quema) Prácticas control escurrimientos

OPERACIONES MECÁNICAS DE LA PRODUCCIÓN FORESTAL QUE AFECTAN LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO POR EL PESO Y PASAJE DE MAQUINARIAS

COMPARACIÓN SISTEMA MECANIZADO VS SEMIMECANIZADO Patricia Llanga Ochoa, 2011

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