Modulo impacto en suelos 2013 parte 2

Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales

Facultad de Ciencias Ambientales

Módulo

Impacto en suelos

Parte 2

Agrólogo. Magíster Carlos Enrique Castro Méndez



Marco teórico

Ciencia del suelo Definiciones básicas Variables útiles

Evolución conceptual AplicacionesRepresentación



TALLER SOBRE RECLASIFICACION



EROSI

ON (e)

PENDIEN

TE (p)

H U M E D A D

(h) S U E L O (s)

C L I M

A (c)

Fragm

entos Salinidad

Régim

en de

Drenaje

Inundac

iones

Profun

didad Grupo

en el

suelo

Pedrego

sidad

Aflora

m. R

% de

área

Grad

o de

Sodi

o

Saturaci

ón de

Distrib

ución Piso

Condici

ón

Tempe

ratura

humed

ad

CLASE Grado % Natural

Frecuen

cia

efectiv

a (cm) Textural

% por

vol.

Superfic

ial

Rocos

idad

Fertili

dad

afect

ada

salini

dad

prof(

cm)

Alumini

o (%)

de

lluvias

Térmi

co

de

humeda

d

/

Helad

as edáfico

I

No

hay < =3

Bien

drenado No hay > 100 Medias < 3 < 0.1 < 0.1

Muy

alta No 0-15 1

Cálid

o Húmedo > 12 Udico

Mod.

finas Alta

Medi

o

Media Frío

II

No

hay >3-7

Moderada

m. bien Raras > 100

Mod.

gruesas < 3 < 0.1 0.1-2

Muy

alta < 5 S1 >100 0-15 1

Cálid

o Húmedo > 12 1

Udico

a

drenado Medias Alta

Medi

o a Ustico

Mod.

finas Media Frío Seco

III Ligera ´7-12 Mod. bien

Ocasion

ales > 100

Mod.

gruesas 3-15 0.1-3 0.1-2 Baja ´5-15 S1,S2 >100 15-30 1,2,3

Cálid

o Húmedo > 12 2Udico

a

drenado 100-50 Medias

Medi

o a Ustico

Mod.

finas Frío Seco

Finas

permeabl

es



PROPIEDADES DE LOS SUELOS



COMPOSICIÓN DE LOS SUELOS

HUMEDAD DE LOS SUELOS

MEDIDAS DE LA HUMEDAD DE LOS SUELOS

PROPIEDADES FÍSICAS RELACIONADAS

Temas generales



45%

25%Microporos

25%Macroporos5%

Agua

Aire

Materia Orgánica

Minerales

COMPOSICIÓN IDEAL DEL SUELO

Fuente: Buckman y Brady, 1965



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



++

Ca

++

Mg

K+

++

Mn

+K

Ca++

Na +

NH4+

++

Cu

++Mg

++

Fe

Ca++

++

Zn

INTERCAMBIO IÓNICO



IMPORTANCIA DE LA CIC

RETENCION DE NUTRIENTES

NECESIDAD DE FERTILIZANTES Y ENMIENDAS

PELIGRO DE SODIZACION Y SALINIZACION

MANEJO

TAXONOMIA



VARIABLES UTILIZADAS EN LA EVALUACIÓN DE IMPACTOS

REACCIÓN DEL SUELO




REACCIÓN DEL SUELO

El valor de pH muestra el estado desaturación del complejo adsorbente.



Nombre Diámetro (mm)

Arcilla < 0,002

limo 0,002 - 0,005

arena

gravas

guijarros

0,005 - 2,0

2,0 - 20,0

> 20



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).




CLASES TEXTURALES




ESTRUCTURA



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).




ESTRUCTURA

Fuente: Jean Boulaine, 1981



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.




POROSIDAD



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.



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.




COMPACTACION



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.

DENSIDAD APARENTE



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 empacadoA es % Ar en peso




PROFUNDIDAD EFECTIVA




EROSIÓN



HUMEDAD DE LOS SUELOS



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

% H

UM

ED

AD

GR

AV

IME

TR

ICA

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 = HA100

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.



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 gMs = 500 gMw = 600 – 500 = 100 gEntonces, 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 comovolumen 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 mm100 1 g/cm3

Respuesta: La altura del agua es de 78 mm.

HUMEDAD GRAVIMÉTRICA, VOLUMÉTRICA Y LAMINAR



MEDIDAS DE LA HUMEDAD EN LOS SUELOS



Medidas del movimiento

de agua en los suelos



-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)

Velo

cid

ad

de In

filt

ració

n (

cm

/ho

ra)

0

1

2

3

4

5

6

0 50 100 150 200 250 300 350

Tiempo acumulado (min)

Velo

cid

ad

de In

filt

ració

n (

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



PROBLEMAS Y SOLUCIONES



DEFINICIONES

ZONAS SECAS: Areas donde dominan especies connotable adaptación a la sequía.

DESERTIFICACIÓN: Degradación de la tierra debidoa los sistemas de producción utilizados por el hombre y afactores climáticos.

SEQUÍA: Fenómeno que se produce naturalmentecuando las lluvias han sido considerablemente inferiores alos niveles normales registrados, causando un agudodesequilibrio hídrico que perjudica los sistemas deproducción de los recursos de la tierra.



El 17 de Junio de 1994, en desarrollo delcapítulo 12 "Ordenación de los EcosistemasFrágiles: Lucha Contra la Desertificación yla Sequía", se aprobó en París la UNCCD,entrando en vigor el 26 de diciembre de1996.

Mediante Ley 461 del 4 de agosto de 1998Colombia aprobó la UNCCD y depositó elinstrumento de ratificación ante lasNaciones Unidas el 8 de junio de 1999,siendo país Parte a partir del 8 deseptiembre de 1999.

ANTECEDENTES



ANTECEDENTES

(Convenios internacionales)

Convención Marco de las Naciones Unidas sobre elCambio Climático CMNUCC

Convención de las Naciones Unidas de Luchacontra la Desertificación y la Sequía (UNCCD)

Plan de Acción Nacional de Lucha Contra laDesertificación – PAN (MAVDT- IDEAM)



Zonas secas y desertificación en el mundo



Objetivo principal: luchar contra la desertificación ymitigar los efectos de la sequía mediante laadopción de medidas eficaces en todos los niveles,apoyadas por acuerdos de cooperación y asociacióninternacionales en el marco de un enfoqueintegrado acorde con el Programa 21, paracontribuir al logro del desarrollo sostenible enzonas afectadas.



La convención de Lucha contra la DesertificaciónCLD define la desertificación como: ladegradación de las tierras de zonas áridas,semiáridas y subhúmedas secas resultante dediversos factores, tales como las variacionesclimáticas y las actividades humanas.



PAISAJE Y DIAGNÓSTICO



Cenizas volcánicas sobre Cantos rodados en terraza aluvial

Cenizas volcánicas sobre arcillolitas en Glacis de acumulación



Estructura Granular

Estructura en bloques sub-angulares



Material diaclasadoMaterial de areniscas en bloques



LUTITAS NEGRAS



ARCILLOLITAS



CENIZAS VOLCÁNICAS SOBRE ARCILLAS LACUSTRES



PRUEBA PARA DETECTAR CENIZAS VOLCÁNICAS



EROSION EN DESIERTO DE LA TATACOITA NEMOCON CUNDINAMARCA



PROTOCOLOS DE DEGRADACIÓN DE

SUELOS Y TIERRAS

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