propiedades fisicas aplicadas en el estudio detallado de suelos bananeras del Uraba Antioqueño

1. PROPIEDADES DE LOS
SUELOS
Carlos Enrique Castro Méndez

2.  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

3. 45%
25%
Microporos
25%
Macroporos5%
Agua
Aire
Materia Orgánica
Minerales
COMPOSICIÓN IDEAL DEL SUELO

4. 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

5. ARCILLAS
(3-150 me/100g)
HUMUS
(Más de 200 me/100g)
CARGAS ELECTRICAS
NEGATIVAS

6. +
+
Ca
+
+
Mg
K+
+
+
Mn
+K
Ca
+
+
Na +
NH4
+
+
+
Cu
+
+
Mg
+
+
Fe
Ca
+
+
+
+
Zn
INTERCAMBIO IÓNICO

7. IMPORTANCIA DE LA CIC
RETENCION DE
NUTRIENTES
NECESIDAD DE
FERTILIZANTES Y
ENMIENDAS
PELIGRO DE
SODIZACION Y
SALINIZACION
MANEJO
TAXONOMIA

8. HUMEDAD DE LOS
SUELOS

9. 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

10. MEDIDAS DE LA HUMEDAD EN LOS SUELOS

12. Medidas del movimiento de agua en
los suelos

15. -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)
VelocidaddeInfiltración(cm/hora)
0
1
2
3
4
5
6
0 50 100 150 200 250 300 350
Tiempo acumulado (min)
VelocidaddeInfiltración(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

16. 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).

17. 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.
PROPIEDADES FÍSICAS
RELACIONADAS

18. 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.
PROPIEDADES FÍSICAS
RELACIONADAS

19. 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).
PROPIEDADES FÍSICAS
RELACIONADAS

20. 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.
PROPIEDADES FÍSICAS
RELACIONADAS

21. 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.
PROPIEDADES FÍSICAS
RELACIONADAS

22. 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
PROPIEDADES FÍSICAS
RELACIONADAS

23. 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
%HUMEDADGRAVIMETRICA
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.

24. Clasificación Taxonómica: Fluventic Eutrudepts, Familia francosa gruesa, superactiva
FINCA BANALINDA
Unidad Cartográfica de Suelos: 65
Posición Geomorfológica: albardón
Material Parental: sedimentos aluviales gruesos

25. 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.

26. BALANCE HÍDRICO - EDÁFICO
0
50
100
150
200
250
300
ene feb mar abr may jun jul ago set oct nov dic
MESES
LÁMINADEAGUA(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)

27. 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
BALANCE HÍDRICO EDÁFICO (BHE)

28. 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

29. INDICE DE EVACUACIÓN DE AGUAS
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

30. 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
INDICE DE EVACUACIÓN DE AGUAS

31. 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
INDICE DE EVACUACIÓN DE AGUAS
Fuente: IGAC, 2003

32. 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
BALANCE HÍDRICO EDÁFICO (BHE)
INDICE DE EVACUACIÓN DE AGUAS
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

33. 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

34. 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

35. 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

36. ¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN¡
cecastro77@gmail.com