El documento describe las propiedades físicas del suelo, incluyendo la textura, estructura, densidad, porosidad, permeabilidad y humedad. Explica que la textura se refiere al contenido relativo de arena, limo y arcilla y cómo esto afecta las propiedades del suelo. También describe cómo las partículas individuales pueden agruparse en agregados y cómo esto define la estructura del suelo. Además, explica cómo medir la densidad, porosidad, permeabilidad e humedad del suelo.
T6 Edafologia AG1012, Física del suelo (Prof. Ignacio Morell Evangelista)
1. 6. FÍSICA DEL SUELO
Características
Propiedades físicas
Textura
Estructura
Consistencia
Densidad
Porosidad
Permeabilidad
Propiedades térmicas
AG1012 Geología, Edafología y Climatología
Prof. Ignacio Morell Evangelista
2. Textura del suelo
La textura indica el contenido relativo de partículas de diferente tamaño,
como la arena, el limo y la arcilla, en el suelo. La textura tiene que ver
con la facilidad con que se puede trabajar el suelo, la cantidad de agua y
aire que retiene y la velocidad con que el agua penetra en el suelo y lo
atraviesa.
Método de medida
Tamizado (< 2mm)
Método de Boyoucos (ley de Stokes)
Arena muy gruesa 2 – 1 mm
Arena gruesa 1 – 0,5
Arena mediana 0,5 – 0, 25
Arena fina 0,25 – 0,1
Arena muy fina 0,1 – 0,05
Limo 0,05 - 0,002 mm
Arcilla < 0,002 mm
Tamaño de partículas
4. Estructura del suelo
La estructura del suelo se define por la forma en que se
agrupan las partículas individuales de arena, limo y
arcilla. Cuando las partículas individuales se agrupan,
toman el aspecto de partículas mayores y se denominan
agregados
5. Estructura del suelo
La estructura se describe en función del:
Grado (grado de agregación)
Clase (tamaño medio)
Tipo de agregados (forma)
Grados de estructura del suelo
Es la intensidad de agregación y expresa la diferencia entre la cohesión
dentro de los agregados y la adhesividad entre ellos
Grado 0 Sin estructura
Grado 1 Estructura débil
Grado 2 Estructura moderada
Grado 3 Estructura fuerte
Clases de estructura del suelo
Describe el tamaño medio de los agregados individuales
Muy fina o delgada
Fina o delgada
Mediana
Gruesa o espesa
Muy gruesa o muy espesa
6. Estructura del suelo
Tipo de estructura
Describe la forma o configuración de los agregados individuales
Estructura laminarEstructuras prismáticas y columnares
Estructura en bloques o bloques subangularesEstructuras granulares y migajosas
10. Porosidad del suelo
m = Vol poros / Vol total
Porosidad total (en %)
Gravas 25 a 40
Arenas 25 a 47
Limos 34 a 50
Arcillas 44 a 50
11. Porosidad
Porosidad
efizaz
Retención específica
Arcillas Arenas Gravas Bloques
%delvolumentotal
50
25
Porosidad eficaz me = Vol poros interconectados / vol total
m = me + Re
Microporosidad <0.1 mm
Porosidad capilar 0.1-2 mm
Macroporosidad > 2 mm
Porosidad primaria
Porosidad secundaria
• Fracturas
• Disolución
12. La porosidad describe la capacidad
de un suelo para albergar agua pero
no la cualidad de que el agua pueda
circular en el seno de la roca. Esta
ultima cualidad es la permeabilidad
que requiere no sólo que la roca sea
porosa, sino que además los poros
tengan un cierto tamaño para
contener agua en movimiento
14. Permeabilidad del suelo = conductividad hidráulica
Permeabilidad saturada : es una constante
Permeabilidad no saturada: es una variable, depende de la humedad
16. Permeabilidad del suelo = conductividad hidráulica
Permeámetro
Infiltrómetro de doble anillo
Permeámetro de GuelphInfiltrómetro Turf-Tec
17. • Conductividad hidráulica (K)
• Medida de la capacidad de un suelo de dejar circular un fluido.
• Es función de las características intrínsecas de la matriz del suelo
y de las propiedades del fluido contenido en dicho suelo.
• Su valor decrece de manera exponencial a medida que disminuye
el valor de la humedad (θ).
Conductividad hidráulica saturada (suelos saturados)
• a partir de la textura del suelo
• permeámetros de laboratorio
• infiltrómetro de Philip-Dunne
• permeámetro Guelph
Conductividad hidráulica no saturada
• infiltrómetros de anillos
(TRIMS = Triple Ring Infiltrometer at Multiple Suctions)
18. Aire
Agua
Sólidos
Vt
Va
Vs
Vf
Ms
Mw
Mt
Ma
Vw
Humedad gravimétrica w = Mw
/ Ms
Humedad volumétrica θ = Vw
/ Vt
θ = w x δ
Humedad del suelo
Contenido de agua en el suelo. Sus valores están comprendidos entre 0
para un suelo totalmente seco y un máximo de saturación (G), cuando
todos los poros están ocupados por agua
19. Es el porcentaje de peso de suelo ocupado por el agua. Por ejemplo, si en una
muestra de suelo humedecido, 12 cm3
son de agua y 48 cm3
son de suelo, la
humedad volumétrica, será el resultado de dividir 12 entre 48 y multiplicar por 100,
es decir, el 25%.
Humedad del suelo
20. Lo más frecuente es calcularla multiplicando la humedad gravimétrica por la
densidad aparente (ρb) del suelo.
Humedad del suelo
22. Humedad del suelo
Imprescindible para
•balances de agua en el suelo
•valores experimentales de la tasa de evapotranspiración
•cálculo de la recarga
•determinación del flujo tanto saturado como no saturado
•mecanismos principales de transporte de solutos
Métodos de medida
1. Gravimétrico
Pesar un volumen dado de muestra y se seca sin tapar en una estufa a 105 ºC
durante un mínimo de 24 horas (estufa de convección). Una vez seca, se deja
enfriar y se pesa, siendo la diferencia de peso el contenido de humedad (%)
Fiable,
Inconvenientes: destructivo
2. Sonda de neutrones
Basada en la interacción de los neutrones emitidos por la fuente radioactiva y los
átomos de hidrógeno del agua intersticial
Inconvenientes : Coste, manejo, calibración
23. Humedad del suelo
3. TDR (Time Domain Reflectometry)
Medición de la constante dieléctrica del complejo agua-suelo
Inconvenientes
• variabilidad de lecturas en un mismo punto
• error superior a variaciones
• validación de la ecuación de Topp para cada suelo
• correlación entre las medidas de humedad TDR y gravimétrica
Sondas TDR
Célula Coaxial Sonda TDR de 3 puntas
