LA DISOLUCIÓN DEL SUELO

1. LA DISOLUCIÓN DEL SUELO

2. LA DISOLUCIÓN DEL SUELO Fase líquida+ solutos Libres Complejados

3. LA DISOLUCIÓN DEL SUELO • Asociados a agua: • enlazada a los coloides del suelo, • libre percolando entre los macroporos del suelo • en el espacio libre entre las raíces de las plantas • inmóvil en los microporos

4. La disolución del suelo El suelo es un continuo de fases que presentan interfases indistinguibles a nivel molecular.

5. La disolución del suelo Hay una diferencia notable entre lo que la disolución del suelo es en realidad (la fase acuosa del suelo y sus solutos) y lo que se denomina disolución del suelo en la práctica, es decir aquello que podemos medir

6. Herbívoros Toma por las plantas Volatilización I II Atmósfera del suelo Sorción III XII IV XI Disolución del suelo libre  complejado V X Materia orgánica y microorganismos Fases sólidas y minerales VI IX VII VIII Transporte de solutos, lixiviación y escorrentía

7. Espacio de Poros

8. Espacio de Poros El volumen de las fases líquida y gaseosa, o el de esta última si el suelo está seco

9. Tipos de poros del suelo Mucílago Agregado Fondo de saco Raíz Raíz Poros interconectados Poro aislado

10. El agua del suelo

11. Medida de la humedad del suelo A través de satélites

12. Medida de la humedad del suelo En el laboratorio Disminución de masa de suelo desecado en estufa a 105ºC p = masa de agua (kg)/masa de suelo seco (kg) v = volumen de agua (m3)/volumen total de suelo m3 v = p xa

13. Fuerzas de adhesión y cohesión Formación del menisco Acción capilar

14. agua retenida por fuerzas de adhesión agua retenida por fuerzas de adhesión y cohesión

15. EL AGUA EN EL SUELO Definiciones agua gravitacional: Agua contenida en un suelo saturado y que drena por gravedad en unos días

16. EL AGUA EN EL SUELO Definiciones capacidad de campo: contenido de humedad de un suelo, después de drenar libremente. 1/3 de atmósfera en suelos francos 0,1 atmósferas en suelos arenosos 0,5 en suelos arcillosos

17. EL AGUA EN EL SUELO Definiciones punto de marchitamiento permanente (PMP): contenido hídrico de un suelo, en el que las hojas marchitas no pueden ya recuperarse, colocadas en una atmósfera saturada de humedad, a menos que se añada agua al suelo 15 atm, para suelos francos 10 atm en suelos arenosos 20 atm en suelos arcillosos

18. saturado de humedad capacidad de campo SUELO punto de marchitamiento permanente seco a 105ºC

19. Volumen de la fase sólida Volumen de poros 100 g 100 g 100 g Capacidad hídrica máxima 100 g 35 mL Capacidad de campo Aire 25 mL Punto de marchitamiento Aire 15 mL Coeficiente higroscópico Aire 10 mL sólido agua Volumen ocupado por las tres fases del suelo a los puntos característicos del sistema agua-suelo

21. Energía del agua del suelo

22. Esquema de la posibilidad de eliminar agua del suelo Presión Suelo Succión

23. En el estado energético del agua del suelo influye: • Contenido de agua • Fuerzas actuantes: • Derivadas del campo gravitatorio: posición • Derivadas de la matriz (atracción por los componentes del suelo) • Derivadas de los iones en disolución • Externas: gases, capa freática

24. El estado energético y el movimiento del agua en el suelo vienen determinados por su energía potencial en cada punto

25. Para simplificar, se utiliza el término de potencial () que puede expresarse como: Energía/masa J kg-1 Energía/volumen J m-3 = N m m-3 = N m-2 = Pa Energía/peso J N-1 = N m N-1 = m

26. El potencial del agua del suelo Definición 1: El trabajo realizado por unidad de cantidad de agua, por el agua del suelo cuando se mueve isotérmica e irreversiblemente desde el suelo al estado de referencia. 

27. El potencial del agua del suelo Si la energía potencial por unidad de cantidad de agua del suelo es menor que la del estado de referencia, cuando se mueva hacia el estado de referencia, ganará energía potencial gracias al trabajo realizado por el sistema (trabajo negativo, potencial del agua del suelo negativo)

28. El potencial del agua del suelo Definición 2:Es la diferencia de energía potencial por unidad de cantidad de agua entre el agua del suelo y agua en un estado de referencia.

29. El potencial del agua del suelo La diferencia de potencial es: suelo - referencia convenio de signos = que el de la definición 1.

30. El potencial del agua del suelo Referencia=0 Potencial=Diferencia de potencial

31. El estado de referencia del agua del suelo es de: • agua pura (sin componentes disueltos), • libre (de fuerzas de retención en las superficies sólidas), • a 20ºC • a una elevación específica expuesta a la presión atmosférica. suelo= m+ mo + p + g

32. Factor que afecta a la energía potencial Denominación del componente Estado de referencia Signo Adsorción de agua en el suelo Potencial matricial Agua libre - Solutos disueltos Potencial osmótico Agua Pura - Elevación en un campo gravitacional Potencial gravitacional Elevación de referencia + por encima de la elevación - por debajo de la elevación Presión aplicada Potencial de presión Presión atmosférica + se aplica presión - se aplica succión

33. A menudo resulta adecuado utilizar la expresión logarítmica del potencial hídrico del suelo, por lo que se ha introducido el concepto de pF: pF=-log 

34. CURVA CARACTERÍSTICA DE HUMEDAD

36. Histéresis: • diferente geometría de los huecos individuales • el carácter compuesto del sistema de huecos • el ángulo de contacto entre ambas fases, • aire atrapado en los agregados • procesos de expansión-contracción

37. Histéresis: Para una determinada tensión, el contenido de agua del suelo es mayor cuando está secándose que cuando se está humedeciendo. Cuando el suelo se seca, el orden de vaciado no es necesariamente el mismo que de llenado Siempre se trabaja con la curva de desorción que es la más fácil de obtener.

38. Forma de la curva de humedad • Depende: • Humectación-desecación • Velocidad de cambio • Estabilidad en el tiempo de la estructura, • Forma, tamaño y conexión de huecos • Cambios de volumen del suelo (expansión-contracción) • Condiciones en la interfase agua-aire.

39. Propiedades del suelo que influyen en el contenido de humedad: • Textura • Mineral de arcilla • Materia orgánica • Estructura • Perfil

40. 8 6 4 2 0 suelo arcilloso suelo arenoso punto de marchitamiento permanente log tensión kPa capacidad de campo   agua disponible agua disponible 0 10 20 30 40 50 60 Contenido de humedad % vol Relación entre el contenido de humedad, tensión y agua disponible en dos tipos de suelos de textura diferente

41. Contenido de agua del suelo Diámetro máximo de poros llenos de agua (m) Humedad relativa a 20ºC Suelo arcilloso Suelo franco Suelo arenoso 99.999 45 28 14 300 99.993 42 25 10 30 99.978 35 22 8 10 99.778 33 14 4 1 98.8 30 10 2 0.2 85.0 15 5 1 0.01

43. Influencia del tipo de mineral de arcilla Capacidad de expansión y sorción en las superficies internas de las partículas de arcilla. Incidencia en la estructura del suelo

44. Influencia de la materia orgánica La materia orgánica es capaz de retener un peso de agua 20 veces superior al suyo propio, Fundamental en la estabilidad estructural del suelo

45. Influencia de la estructura Los suelos bien estructurados presentan una distribución adecuada de poros de todos los tamaños

47. Secuencia de capas en el perfil Una capa arcillosa situada debajo de otra capa de arena retrasa la infiltración del agua, quedando retenida en la capa poco permeable durante un tiempo variable

48. H H H H Mn+ Mn+ O O H+ H Ln- O e- H

49. 4+ 2+ O OH 2 Al Al Al O