1. PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO.
Como se ha explicado, el suelo es una mezcla de materiales sólidos, líquidos (agua) y gaseosos (aire). La adecuada relación entre estos componentes determina la capacidad de hacer crecer las plantas y la disponibilidad de suficientes nutrientes para ellas. La proporción de los componentes determina una serie de propiedades que se conocen como propiedades físicas o mecánicas del suelo: textura, estructura, color, permeabilidad, porosidad, drenaje, consistencia, profundidad efectiva.TEXTURA.
La textura de un suelo es la proporción de los tamaños de los grupos de partículas que lo constituyen y está relacionada con el tamaño de las partículas de los minerales que lo forman y se refiere a la proporción relativa de los tamaños de varios grupos de partículas de un suelo. Esta propiedad ayuda a determinar la facilidad de abastecimiento de los nutrientes, agua y aire que son fundamentales para la vida de las plantas.Para el estudio de la textura del suelo, éste se considera formado por tres fases: sólida, líquida y gaseosa. La fase sólida constituye cerca del 50 % del volumen de la mayor parte de los suelos superficiales y consta de una mezcla de partículas inorgánicas y orgánicas cuyo tamaño y forma varían considerablemente. La distribución proporcional de los diferentes tamaños de partículas minerales determina la textura de un determinado suelo. La textura del suelo se considera una propiedad básica porque los tamaños de las partículas minerales y la proporción relativa de los grupos por tamaños varían considerablemente entre los suelos, pero no se alteran fácilmente en un determinado suelo.
El procedimiento analítico mediante el que se separan las partículas de una muestra de suelo se le llama análisis mecánico o granulométrico y consiste en determinar la distribución de los tamaños de las partículas. Este análisis proporciona datos de la clasificación, morfología y génesis del suelo, así como, de las propiedades físicas del suelo como la permeabilidad, retención del agua, plasticidad, aireación, capacidad de cambio de bases, etc. Todos los suelos constan de una mezcla de partículas o agrupaciones de partículas de tamaños similares por lo que se usa su clasificación con base en los límites de diámetro en milímetros.
Clasificación de las partículas del suelo según el United States Departament of Agriculture.
| Nombre de la partícula límite del diámetro en milímetros | TAMAÑO |
| Arena | 0.05 a 2.0 |
| Muy gruesa | 1.0 a 2.0 |
| Gruesa | 0.5 a 1.0 |
| Mediana | 0.25 a 0.5 |
| Fina | 0.10 a 0.25 |
| Muy fina | 0.05 a 0.10 |
| Limo | 0.002 a 0.05 |
| Arcilla | menor de 0.002 |
Figura 2: Triángulo textural según clasificación del USDA
Clases de texturas
Los nombres de las clases de textura se utilizan para identificar grupos de suelos con mezclas parecidas de partículas minerales. Los suelos minerales pueden agruparse de manera general en tres clases texturales que son: las arenas, las margas y las arcillas, y se utiliza una combinación de estos nombres para indicar los grados intermedios. Por ejemplo, los suelos arenosos contienen un 70 % o más de partículas de arena, los areno-margosos contiene de 15 a 30 % de limo y arcilla. Los suelos arcillosos contienen más del 40 % de partículas de arcilla y pueden contener hasta 45 % de arena y hasta 40 % de limo, y se clasifican como arcillo-arenosos o arcillo-limosos. Los suelos que contienen suficiente material coloidal para clasificarse como arcillosos, son por lo general compactos cuando están secos y pegajosos y plásticos cuando están húmedos. Las texturas margas constan de diversos grupos de partículas de arena, limo y arcilla y varían desde margo-arenoso hasta los margo-arcillosos. Sin embargo, aparentan tener proporciones aproximadamente iguales de cada fracción.
ESTRUCTURA.
La estructura es la forma en que las partículas del suelo se reúnen para formar agregados. De acuerdo a esta característica se distinguen suelos de estructura esferoidal (agregados redondeados), laminar (agregados en láminas), prismática (en forma de prisma), blocosa (en bloques), y granular (en granos).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.
Grados de estructura del suelo
El grado de estructura es la intensidad de agregación y expresa la diferencia entre la cohesión dentro de los agregados y la adhesividad entre ellos. Debido a que estas propiedades varían según el contenido de humedad del suelo, el grado de estructura debe determinarse cuando el suelo no esté exageradamente húmedo o seco. Existen cuatro grados fundamentales de estructura que se califican entre O y 3, de la manera siguiente:0 Sin estructura: condición en la que no existen agregados visibles o bien no hay un ordenamiento natural de líneas de debilidad, tales como:
- Estructura de aglomerado (coherente) donde todo el horizonte del suelo aparece cementado en una gran masa;
- Estructura de grano simple (sin coherencia) donde las partículas individuales del suelo no muestran tendencia a agruparse, como la arena pura;
2 Estructura moderada: se caracteriza por agregados bien formados y diferenciados de duración moderada, y evidentes aunque indistintos en suelos no alterados. Cuando se extrae del perfil, el material edáfico se rompe en una mezcla de varios agregados enteros distintos, algunos rotos y poco material no agregado;
3 Estructura fuerte: se caracteriza por agregados bien formados y diferenciados que son duraderos y evidentes en suelos no alterados. Cuando se extrae del perfil, el material edáfico está integrado principalmente por agregados enteros e incluye algunos quebrados y poco o ningún material no agregado.
Clases y tipos de estructura del suelo
La clase de estructura describe el tamaño medio de los agregados individuales. En relación con el tipo de estructura de suelo de donde proceden los agregados, se pueden reconocer, en general, cinco clases distintas que son las siguientes:- Muy fina o muy delgada;
- Fina o delgada;
- Mediana;
- Gruesa o espesa;
- Muy gruesa o muy espesa;
| 1 Estructuras granulares y migajosas: son partículas individuales de arena, limo y arcilla agrupadas en granos pequeños casi esféricos. El agua circula muy fácilmente a través de esos suelos. Por lo general, se encuentran en el horizonte A de los perfiles de suelos; |  | |
| 2 Estructuras en bloques o bloques subangulares: son partículas de suelo que se agrupan en bloques casi cuadrados o angulares con los bordes más o menos pronunciados. Los bloques relativamente grandes indican que el suelo resiste la penetración y el movimiento del agua. Suelen encontrarse en el horizonte B cuando hay acumulación de arcilla; |  | |
| 3 Estructuras prismáticas y columnares: son partículas de suelo que han formado columnas o pilares verticales separados por fisuras verticales diminutas, pero definidas. El agua circula con mayor dificultad y el drenaje es deficiente. Normalmente se encuentran en el horizonte B cuando hay acumulación de arcilla; |  | |
| 4 Estructura laminar: se compone de partículas de suelo agregadas en láminas o capas finas que se acumulan horizontalmente una sobre otra. A menudo las láminas se traslapan, lo que dificulta notablemente la circulación del agua. Esta estructura se encuentra casi siempre en los suelos boscosos, en parte del horizonte A y en los suelos formados por capas de arcilla* |  |
COLOR.
El color del suelo depende de sus componentes y puede usarse como una medida indirecta de ciertas propiedades. El color varía con el contenido de humedad. El color rojo indica contenido de óxidos de hierro y manganeso; el amarillo indica óxidos de hierro hidratado; el blanco y el gris indican presencia de cuarzo, yeso y caolín; y el negro y marrón indican materia orgánica. Cuanto más negro es un suelo, más productivo será, por los beneficios de la materia orgánica.El color del suelo puede proporcionar información clave sobre otras propiedades del medio edáfico. Por ejemplo, suelos de colores grisáceos y con presencia de “moteados o manchas” son síntomas de malas condiciones de aireación. Horizontes superficiales de colores oscuros tenderán a absorber mayor radiación y por consiguiente a tener mayores temperaturas que suelos de colores claros. La medición del color del suelo se realiza con un sistema estandarizado basado en la “Tabla de Colores Munsell”. En esta tabla se miden los tres componentes del color:
• Tono (hue) (En suelos es generalmente rojizo o amarillento)
• Intensidad o brillantez (chroma)
• Valor de luminosidad (value)
Hoja de colores 10YR de la Tabla de Colores Munsell. Este tono (hue) es uno de los más utilizados en suelos.
PERMEABILIDAD.
Permeabilidad es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire y es una de las cualidades más importantes que han de considerarse para la piscicultura. Un estanque construido en suelo impermeable perderá poca agua por filtración.Mientras más permeable sea el suelo, mayor será la filtración. Algunos suelos son tan permeables y la filtración tan intensa que para construir en ellos cualquier tipo de estanque es preciso aplicar técnicas de construcción especiales. En un volumen de está colección que aparecerá próximamente se ofrecerá información sobre dichas técnicas.
¿Qué factores afectan a la permeabilidad del suelo?
Muchos factores afectan a la permeabilidad del suelo. En ocasiones, se trata de factores en extremo localizados, como fisuras y cárcavas, y es difícil hallar valores representativos de la permeabilidad a partir de mediciones reales. Un estudio serio de los perfiles de suelo proporciona una indispensable comprobación de dichas mediciones. Las observaciones sobre la textura del suelo, su estructura, consistencia, color y manchas de color, la disposición por capas, los poros visibles y la profundidad de las capas impermeables como la roca madre y la capa de arcilla, constituyen la base para decidir si es probable que las mediciones de la permeabilidad sean representativas.El suelo está constituido por varios horizontes, y que, generalmente, cada uno de ellos tiene propiedades físicas y químicas diferentes. Para determinar la permeabilidad del suelo en su totalidad, se debe estudiar cada horizonte por separado.
La permeabilidad del suelo se relaciona con su textura y estructura
El tamaño de los poros del suelo reviste gran importancia con respecto a la tasa de filtración (movimiento del agua hacia dentro del suelo) y a la tasa de percolación (movimiento del agua a través del suelo). El tamaño y el número de los poros guardan estrecha relación con la textura y la estructura del suelo y también influyen en su permeabilidad.Variación de la permeabilidad según la textura del suelo
Por regla general, como se muestra a continuación, mientras más fina sea la textura del suelo, más lenta será la permeabilidad:| Arenosos | 5.0 cm/HR |
| Franco arenosos | 2.5 cm/HR |
| Franco | 1.3 cm/HR |
| Franco arcillosos | 0.8 cm/HR |
| Arcilloso limosos | 0.25 cm/HR |
| Arcilloso | 0.05 cm/HR |
Variación de la permeabilidad según la estructura del suelo
La estructura puede modificar considerablemente las tasas de permeabilidad mostradas anteriormente de la forma siguiente:| Tipo de estructura | Permeabilidad | |
| Laminar | - Gran traslapo | De muy lenta a muy rápida |
| - Ligero traslapo | ||
| En bloque | ||
| Prismática | ||
| Granular |
POROSIDAD.
Como consecuencia de la textura y estructura del suelo tenemos su porosidad, es decir su sistema de espacios vacíos o poros.Los poros en el suelo se distinguen en: macroscópicos y microscópicos.
Los primeros son de notables dimensiones, y están generalmente llenos de aire, en efecto, el agua los atraviesa rápidamente, impulsada por la fuerza de la gravedad. Los segundos en cambio están ocupados en gran parte por agua retenida por las fuerzas capilares.
Los terrenos arenosos son ricos en macroporos, permitiendo un rápido pasaje del agua, pero tienen una muy baja capacidad de retener el agua, mientras que los suelos arcillosos son ricos en microporos, y pueden manifestar una escasa aeración, pero tienen una elevada capacidad de retención del agua.
La porosidad puede ser expresada con la relación;
Donde:
- Ve = volumen de espacios vacíos, comprendiendo los que están ocupados por gases o líquidos;
- V = volumen total de la muestra, comprendiendo sólidos, líquidos y gases.
Donde:
- P = porosidad en porcentaje del volumen total de la muestra;
- S = densidad real del suelo;
- Sa = densidad aparente del suelo.
- Suelos ligeros: 30 – 45 %
- Suelos medios: 45 – 55 %
- Suelos pesados: 50 – 65 %
- Suelos turbosos: 75 – 90 %
DRENAJE.
El drenaje de un suelo es su mayor o menor rapidez o facilidad para evacuar el agua por escurrimiento superficial y por infiltración profunda.¿Cómo saber si el drenaje es bueno o malo?
| 1. Si tras una lluvia o riego se forman charcos en el suelo que permanecen varios días, es síntoma de mal drenaje. |  |
| 2. O haz esta prueba: cava un hoyo de unos 60 cm de diámetro y 60 cm de profundidad y llénalo de agua. Si queda un poco de agua en el fondo después de algunos días, es que el drenaje es deficiente. |  |
| 3. Los técnicos, viendo los horizontes del suelo, también lo saben. Se abre un agujero o perfil y si a unos 50 cm. de profundidad o más, la tierra tiene un color gris, verde o gris con manchas rojas, es señal de que esa zona del suelo permanece saturada de agua parte del año. En la fotografía de la izquierda se aprecia una "masilla" de color gris bastante impermeable. |  |
¿Cuál es el problema del mal drenaje?
Las plantas, ya sean árboles, arbustos, flores, hortalizas o césped, lo pasan mal porque las raíces se asfixian y los hongos que viven en el suelo aprovechan la situación para infectarlas y "rematarlas".
Cierto es que hay especies vegetales que son más resistentes que otras al exceso de agua, hasta el punto que hay un grupo de Plantas Acuáticas que permanecen con las raíces permanentemente inundadas.
¿Cuándo hay más riesgo de problemas de drenaje?
• Si el suelo es arcilloso, más riesgo que si es arenoso. Aunque no todos los suelos arcillosos drenan mal.
• En áreas planas o cóncavas del terreno.
• Al pie de pendientes, que es donde llega toda el agua de escorrentía.
• Un jardín cerrado por paredes o que carezca de una salida natural del agua por superficie puede acumular más agua de lo conveniente.
¿Cómo se mejora el drenaje?
Si el drenaje es realmente malo lo mejor será instalar una red de tuberías de drenaje. Si no es para tanto, realizando algunas operaciones de las que siguen será suficiente.
1. Crea pendientes
| Moldea el terreno dando pendientes suaves al terreno para que escurra el agua hacia un lado y salga por allí o bien se recoja con una canaleta. Hay que "guiar" al agua de lluvia y riego hacia donde nos interese dando pendientes adecuadas. Esta labor es fundamental al construir el jardín |  |
| Nivela el terreno con el fin de suprimir las hondonadas o depresiones que acumulen agua. |  |
3. Canaletas o zanjas
| Coloca una canaleta o zanja al pie de una pendiente. |   |
4. Drenes verticales
| En el campo se usa a veces este sistema que consiste en abrir hoyos o pozos que llegan hasta un estrato poroso del subsuelo al que va a parar el agua de drenaje. Algunas veces se lo designa "pozo de drenaje o de infiltración". |  |
5. Aporta arena y materia orgánica al suelo
| En el momento de plantar, aporta una buena cantidad de mantillo, compost, turba o estiércol para esponjar el suelo y airearlo. Si además le echas arena de río, mezclándolo todo bien, mucho mejor. |   |
PROFUNDIDAD EFECTIVA.
La profundidad efectiva de un suelo es el espacio en el que las raíces de las plantas comunes pueden penetrar sin mayores obstáculos, con vistas a conseguir el agua y los nutrimentos indispensables. Tal información resulta ser de suma importancia para el crecimiento de las plantas. La mayoría de las últimas pueden penetrar más de un metro, si las condiciones del suelo lo permiten.Un suelo debe tener condiciones favorables para recibir, almacenar y hacer aprovechable el agua para las plantas, a una profundidad de por lo menos del susodicho metro. En un suelo profundo las plantas resisten mejor la sequía, ya que a más profundidad mayor capacidad de retención de humedad. De igual manera, la planta puede usar los nutrimentos almacenados en los horizontes profundos del subsuelo, si éstos están al alcance de las raíces.
Cualquiera de las siguientes condiciones puede limitar la penetración de las raíces en el suelo:
- Roca dura sana
- Cascajo (pedregosidad abundante)
- Agua (nivel, napa o manto freático cercano a la superficie)
- Tepetales
- Suelos profundos tienen un metro o más hasta llegar a una capa limitante.
- Moderadamente profundos tienen menos de un metro pero más de 0.60 m.
- Suelos poco profundos tienen menos de un metro pero más de 0.60 m.
- Suelos someros tienen menos de 0.25 m.
Recordemos que por estas razones la descripción y clasificación de suelos de la FAO se lleva a cabo teniendo en cuenta tan solo el metro superficial (si el material parental o la roca madre no afloran antes). Por el contrario, la USDA Soil Taxonomy tiene en cuenta los horizontes de suelos existentes hasta 2 metros de profundidad.
Barrena para muestreo de suelos
CONSISTENCIA.
La consistencia: es la característica física que gobierna las fuerzas de cohesión-adhesión, responsables de la resistencia del suelo a ser moldeado o roto.Dichas fuerzas dependen del contenido de humedades pro esta razón que la consistencia se debe expresar en términos de seco, húmedo y mojado.
Se refiere a las fuerzas que permiten que las partículas se mantengan unidas; se puede definir como la resistencia que ofrece la masa de suelo a ser deformada o amasada.- Las fuerzas que causan la consistencia son: cohesión y adhesión.
Cohesión: Esta fuerza es debida a atracción molecular en razón, a que las partículas de arcilla presentan carga superficial, por una parte y la atracción de masas por las fuerzas de Van der Walls, opr otra (gavande, 1976)… Además de estas fuerzas, otros factores tales como compuestos orgánicos, carbonatos de calcio y óxidos de hierro y aluminio, son agentes que integran el mantenimiento conjunto de las partículas.
La cohesión,, entonces es la atracción entre partículas de la misma naturaleza.
Adhesión: Se debe a la tensión superficial que se presenta entre las partículas de suelo y las moléculas de agua. Sin embargo, cuando el contenido de agua aumenta, excesivamente, la adhesión tiende a disminuir. El efecto de la adhesión es mantener unidas las partículas por lo cual depende de la proporción Agua/Aire.
De acuerdo a lo anteriormente expuesto se puede afirmar que la consistencia del suelo posee dos puntos máximos; uno cuando esta en estado seco debido a cohesión y otro cuando húmedo que depende de la adhesión.
Limite Plástico: Se puede llamar una tira cilíndrica cuya finalidad es hacer una pasta de suelo con agua luego es amasada hasta crear o formar un cilindro de 10cm x 0.5cm el grosor.
Después fragmentar con una espátula, lo cual consiste en reunir los fragmentos y empezar en el numero 2. Determinar la cantidad de humedad en 105°C Para evaporarse, es decir el cambio de consistencia de friable a plástica. Luego se debe aplicar la siguiente formula:
PW = Psh – Pss x 100
-----------------
Pss
Donde:
PW = Contenido de Humedad.
Psh = Peso de Suelo Húmedo.
Pss = Peso de Suelo Seco.
Límite Líquido: En este limite el contenido de humedad (PW) en la película de agua se hace tan gruesa que la cohesión decrece y la masa de suelo fluye por acción de la gravedad. Se realiza este proceso en la cazuela y se hace una pasta de suelo: Agua.
Colocar en la cazuela y realizar una ranura con una espátula trapezoidal para hacer una ranura por medio en dos golpear hasta que a los 20 – 25 golpes.
Índice de Plasticidad: Es un parámetro físico que se relaciona con la facilidad de manejo del suelo, por una parte, y con el contenido y tipo de arcilla presente en el suelo,
Por otra: Se obtiene de la diferencia entre el limite liquido y el limite plástico:
IP = LL – LP > 10 plástico.
IP = LL – LP < 10 no plástico.
Valores Menores de 10 indican baja plasticidad, y valores cercanos a los 20 señalan suelos muy plásticos.
Determinación de la consistencia del suelo mojado
La prueba se realiza cuando el suelo está saturado de agua, como por ejemplo, inmediatamente después de una abundante lluvia. En primer lugar, determine la adhesividad, que es la cualidad que tienen los materiales del suelo de adherirse a otros objetos. Después, determine la plasticidad, que es la cualidad por la cual el material edáfico cambia continuamente de forma, pero no de volumen, bajo la acción de una presión constante, y mantiene dicha forma al desaparecer la presión.
Ensayo de campo para determinar la adhesividad del suelo mojado
Presione una pequeña cantidad de suelo mojado entre el pulgar y el índice para comprobar si se adhiere a los dedos. Después, separe los dedos lentamente. Califique la adhesividad de la manera siguiente:| 0 No adherente, si el suelo no se adhiere o prácticamente no queda material adherido a los dedos; |  |
| 1 Ligeramente adherente, si el suelo comienza a adherirse a ambos dedos, pero al separarlos uno de ellos queda limpio y no se aprecia estiramiento cuando los dedos comienzan a separarse; |  |
| 2 Adherente, si el suelo se adhiere a ambos dedos y tiende a estirarse un poco y a partirse y a no separarse de los dedos |  |
| 3 Muy adherente, si el suelo se adhiere fuertemente a ambos dedos, y cuando ambos se separan se observa un estiramiento del material. |  |
Ensayo de campo para determinar la plasticidad del suelo mojado
Amase una pequeña cantidad de suelo mojado entre las palmas de las manos hasta formar una tira larga y redonda parecida a un cordón de unos 3 mm de espesor. Califique la plasticidad de la manera siguiente:| 0 No plástico, si no se puede formar un cordón; |  |
| 1 Ligeramente plástico, si se puede formar un cordón, pero se rompe fácilmente y vuelve a su estado anterior; |  |
| 2 Plástico, si se puede formar un cordón, pero al romperse y volver a su estado anterior, no se puede formar nuevamente |  |
| 3 Muy plástico, si se puede formar un cordón que no se rompe fácilmente y cuando se rompe, se puede amasar entre las manos y volver a formarlo varias |  |
Determinación de la consistencia del suelo húmedo
Ensayo de campo para determinar la consistencia del suelo húmedo
El ensayo se realiza cuando el suelo está húmedo pero no mojado, como, por ejemplo, 24 horas después de una abundante lluvia.Trate de desmenuzar una pequeña cantidad de suelo húmedo, presionándolo entre el pulgar y el índice o apretándolo en la palma de la mano. Califique la consistencia del suelo húmedo de la manera siguiente:
| 0 Suelto, si el suelo no tiene coherencia (estructura de grano suelto); |  |
| 1 Muy friable, si el suelo se desmenuza fácilmente bajo muy ligera presión, pero se une cuando se le comprime nuevamente; |  |
| 2 Friable, si el suelo se desmenuza fácilmente bajo una presión de ligera a moderada; |  |
| 3 Firme ,si el suelo se desmenuza bajo una presión moderada, pero se nota resistencia; |  |
| 4 Muy firme , si el suelo se desmenuza bajo fuerte presión, pero apenas es desmenuzable entre el pulgar y el índice; |  |
| 5 Extremadamente firme, si el suelo se desmenuza solamente bajo una presión muy fuerte, no se puede desmenuzar entre el pulgar y el índice, y se debe romper pedazo a pedazo. |  |
Determinación de la consistencia del suelo seco
Ensayo de campo para determinar la consistencia del suelo seco
El ensayo se realiza cuando el suelo se ha secado al aire.Trate de romper una pequeña cantidad de suelo seco, presionándola entre el pulgar y el índice o apretándola en la palma de la mano. Califique la consistencia del suelo seco de la manera siguiente:
| 0 Suelto, si el suelo no tiene coherencia (estructura de grano suelto); |  |
| 1 Blando, si el suelo tiene débil coherencia y friabilidad, se deshace en polvo o granos sueltos bajo muy ligera presión; |  |
| 2 Ligeramente duro, si el suelo resiste una presión ligera, pero se puede romper fácilmente entre el pulgar y el índice; |  |
| 3 Duro, si el suelo resiste una presión moderada, apenas se puede romper entre el pulgar y el índice, pero se puede romper en las manos sin dificultad; |  |
| 4 Muy duro, si el suelo resiste una gran presión, no se puede romper entre el pulgar y el índice, pero se puede romper en las manos con dificultad; |  |
| 5 Extremadamente duro, si el suelo resiste una presión extrema y no se puede romper en las manos. |  |
Autor:
Jhojan Adolfo Herrera Barbosa
