Edafologia CCAA

7/31/2019 Edafologia CCAA

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M. Simón

Dpto. Edafología y Química AgrícolaUniversidad de Almería



UNIDADES TEMÁTICAS

UNIDAD 1.- Principios de formación del suelo

UNIDAD 2.- Proceso de MeteorizaciónUNIDAD 3.- Proceso de HumificaciónUNIDAD 4.- Complejo de Cambio iónico del sueloUNIDAD 5.- Estructura del suelo y su relación la posoridadUNIDAD 6.- La fase líquida del sueloUNIDAD 7.- Fase gaseosa, temperatura, color y densidad del suelo.UNIDAD 8.- Lavado y acidificación del suelo..UNIDAD 9.- Dinámica de los elementos liberados en los procesos demeteorización y mineralizaciónUNIDAD 10- Lavado de carbonatos, yeso y sales solubles

UNIDAD 11.- Procesos de iluviación y podsolización.UNIDAD 12.- Proceso de oxido-reducción.UNIDAD 13.- Procesos de andosolización y vertisolización.

UNIDAD 14.-Procesos de desiertos y materiales flúvicos













Material

original

Relieve

Clima Organismos

A

R

R C

C

R

ABw

C

R

ABw

CR

Tiempo

Suelo 1

Paisaje 1

Suelo 2 Suelo 3 Suelo 4

Paisaje 2Paisaje 3

Paisaje 4

PROCESOS GENERALES: a) meteorizacion b) humificacion

c) lavado

Paisaje 4



Materialoriginal

Relieve

Clima Organismos

A

R

R C

C

R

ABw

C

R

A

Bw

CR

Tiempo

Suelo 1

Paisaje 1

Suelo 2 Suelo 3 Suelo 4

Paisaje 2Paisaje 3

Paisaje 4

Paisaje 4

A

Suelo 5 Suelo 6

Bw

C

R Suelo 4

BwC

R

A

CA

R R

ETAPA de BIOSTASIA

ETAPA de RESISTASIA



2C

3C

4C

C

B

A

CLIMA =CLIMA ≠



Proceso de meteorización

micas

K

H+

H+

H+

H+ H+

H+

H+

O2

CO2

H+

H+

H+

H+ H+

H+

H+

O2

CO2

K

Al3+

Al3+

Si4+

Si4+

K +

K +

O2-

O2-

KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + 10H+

K + + 3Al3+ + 3H4SiO4



FeS

X 2

x 4 X 8

Arena (1 mm) Limo fino (0.01 mm)



Reacciones de Meteorización

aA + bB cC + dDr d = kd[A]a[B]br i = ki[C]c[D]d

k i[C]c[D]d = k d[A]a[B] b

k d / k i = [C]c[D]d / [A]a[B] b = K o constante de equilibrio

c log C + d logD - a logA - b log B = log K



-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

3 4 5 6 7 8 9 10

MoscovitaAlbita

Anortita

pH

l o g A l 3 +


moscovitaK + + 3Al3+ + 3H4SiO4 K= 1013.44

log K + + 3 log Al3+ + 3 log H4SiO4 -10 log H+ =13.44 log Al3+ = 4.48 - 1/3log K + - logH4SiO4 -3.33 pH

NaAlSi3O8 + 4H+ + 4H2O Na+ + Al3+ +3H4SiO4 K=102.74

albita log Al3+ = 2.74 - log Na+ - 3log H4SiO4 - 4 pH

CaAl2Si

2O

8+ 8H+ + Ca2+ + 2Al3+ +2H

4SiO

4K=1023.33

anortitalog Al3+ = 11.67 - 1/2log Ca2+ - logH4SiO4 - 4 pH

K + = 10-3

Ca2+ = 10-3

Na+ = 10-3

H4SiO4 = 10-3.1



H+

H+

H+

H+ H+

H+

H+

O2

CO2

K

O2-

O2-


moscovitaK + + 3Al3+ + 3H4SiO4

Factores que Controlan el Proceso de MeteorizaciónK= 1013.44

Al3+

Al3+

Si4+

Si4+

K +

K +

Al3+ Si4+ K +

Precipitaciones

Temperatura Clima

K está relacionada con la temperatura K= A e -Ea/RT

duplicándose o triplicándose por cada 10°C

K depende de cada reacción y, ésta, de

los minerales acompañantes (ión común)

Material

Original El clima está relacionado con el relieve Relieve

Las reacciones se expresan en términosde velocidad Tiempo

La actividad biológica está condicionada por el clima y, a su vez,condiciona los reactantes Organismos

P á t d l l di i d l



Parámetros del suelo condicionados por el Proceso de Meteorización

Textura

Grava > 2 mm Arena muy gruesa: 2-1 mm Arena gruesa: 1-0.5 mm Arena media: 0.5-0.2 mm Arena fina: 0.2-0.1 mm Arena muy fina: 0.1-0.05 mm

Limo grueso: 0.05-0.02 mm Limo fino: 0.02-0.002 mm Arcilla < 0.002 mm

1er

parámetro condicionado: el tamaño de las partículasen los horizontes de alteración

disminuyen los elementos gruesos

y se incrementan los finos,especialmente la arcilla



C

BwA



-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

3 4 5 6 7 8 9 10

MoscovitaAlbitaAnortita

pH

l o g A l 3 +



Fig. 6. Secuencia de estabilidad de algunos minerales de rocas igneas y metamorficas (adaptado de S.S Goldich, J. Geology, 46:38, 1938)

OLIVINO

AUGITA

HORNBLENDA

BIOTITA

FELDESPATO-K

MOSCOVITA

CUARZO

PLAGIOCLASA-Ca

PLAGIOCLASA-Ca-Na

PLAGIOCLASA-Na-Ca

PLAGIOCLASA-Na estabilidad

temperatura

complejidad

Cambian estructuras

No cambian estructuras

2+



Ca2+Mg2+

K +

Ca2+

Estructura del suelo



Condicionantes de la estructura del sueloArcillaMateria orgánicaCationes cementantes

Ca

+

+ > Mg

+

+> K

+Na

+

>

Densidad de carga

Materia orgánica > Esmectitas = Vermiculitas > Ilitas o micas > caolinitas≈ 200 cmol c /kg 100 cmol c /kg 30 cmol c /kg 10 cmol c /kg



Si4O10Al4(OH)8 : Si2O5Al2(OH)4caolinita

OHO- H+

+ -

16 12

12 1628 28

Arcillas 1:110 cmol c /kg

Celdilla unidad = 6 huecos octaédricosDioctaédricosTrioctaédricos

Sustituciones isomorficas



Si8O20Al4(OH)4 : Si4O10Al2(OH)2

+ -

16 1212 2016 1244 44

Minerales 1:1

Minerales 2:1

2

2

2

Si4+ se sustituye por Al 3+ - Al 3+ se sustituye por Mg 2+ o Fe 2+

-



K K Minerales 2:1

Micas : IlitaSi7.1Al0.9 Al3.3Mg0.7 O20 (OH)4 1.6K+

1.6 mol/cu

-----

-

K 1.33Å

+

K K



1.2 - 1.6 mol/cu--

-

-

+ +Ca

Minerales 2:1

VermiculitasSi4-x Alx O10 (OH)2 Al2 (Mg,Fe)y dioctaédricos

Si4-x Alx O10 (OH)2 Mg3 Aly trioctaédricos

Ca+ +

0.99 Å

+ +Ca



0.4 - 1.2 mol/cu-

-+ +Mg

Minerales 2:1

Esmectitas

Mg+ +

0.65 Å

+ +Mg

Si4 (Al2-xMgx) O10 (OH)2



VermiculitasSi4-x Alx O10 (OH)2 Al2 (Mg,Fe)y dioctaédricosSi4-x Alx O10 (OH)2 Mg3 Aly trioctaédricos

Al3+ Gibsita Al 2(OH) 6 Brucita Mg 3(OH) 6

Cloritas

Materia organica



Materia organica

Restosorgánicos

LigninaCelulosaHemicelulosaProteinas , ...

Polímeros Oligómeros Monómeros Mineralización

Polimerización

Despolimerización enzimática

Tabla 1. Valores m‡ximos y m’nimos de los distintos constituyentes en los restos vegetales.Constitu-yentes

Lignina Celulosa Hemice- lulosa

Solubles en eter (grasas, ac ˇ ites,

resinas,É)

Solubles en agua (azucares,

amino‡cidosÉ)

Proteinas Minerales

% Peso

seco5-30 15-60 10-30 3-25 5-30 0.1-20 1-13

Celulosa LigninaProteinas



OCH2OH

HOH

OHH

H

Polímeroβ−glucosa

CH3CH2CH2

OH

RR'

Polímero del fenil-propano

Ry R ' = H o O C H3

oxidación

OCOOHH

OH

OHH OHOH

OHOHH

H

ác. glucurónicohidrólisis

2 CH3 - CO - CHO + H2Ometil-glioxal

condensación

OCOCH CH3

CO

H3C OCH

- 2 H2O

"

"

O

OQuinona

oxidaciónCOOH'CH"CH

OH

OCH3

ác. ferúlico

COOH

COOHCOOH

ác. β−carboxy-cis, cis-mucónico

HOOC-CH2-CH2-CO-CH2-COOHác. β-oxiadípico

COOH'CH2'CH2

'COOH

+COOH'CH3

ác. succínico

ác. acético

CO2 + H2O

OH

OHDifenol

oxidación

"O

CO2 + H2O

=O

Quinona

O O

mineralización

Proteinas

NH

CH

C

O=

NHCH NH

CHC

O=

=O

C

R

R’

R”

NH2

CHCOOH

R

Aminoácidos

Bromoformoetanol



agitación reposo ultrasonidos reposo

MOL HH Pirofosfato sodicoSosa pH ≈ 11

H 2SO4 pH ≈ 1.5

agitaciónH2O

Precursores

HI

AF

AH

HC O



OO

CH

HC=O(HC-=OH)4HC=O

OCH-CH2

OO

OH

COOHR-CH

N

O

O

OH

NHR-CH

C=ONH

NO

O

H+ -OOC

H+ -OOC

O- H+

O- H+

HOOC

HOOC

OH

OH



RESTOSORGÁNICOS

Vía de humificación directa

MineralizaciónMOL HH AH AF Precursores fenólicos y otrosCompuestos orgánicos ácidos

Vía de humificación indirecta

AF AH Huminas

Lignina

Celulosa

Hemicelulosa

Proteinas, ...

Origen de las cargas eléctricas del suelo



Cargas eléctricas negativasarcilla

materia orgánica

Sustituciones isomórficas

Disociación de OH basales y de zonas de ruptura

Disociación de grupos OH y COOH

Cargas eléctricas positivas Fe3+

Al3+Fe(OH)2+

Al(OH)2+Fe(OH)2+

Al(OH)2+Fe(OH)3Al(OH)3



negativas

0

3 5 8PCC pH del suelo

Cargas permanentes

Cargas pH-dependientes

positivas

Capacidad de Cambio de CationesBases de CambioGrado de Saturación

Mg2+

TIPOS DE



Ca2+Mg2+

Ca2+

Ca2+

Mg2+

Mg2+

Ca2+Ca2+

Ca2+ Mg2+

migajosa

granular

bloques angulares

bloques subangulares

TIPOS DE ESTRUCTURA



Ca2+

Ca2+

Ca2+

Mg2+Mg2+

Na+ Na+

Na+

prismáticas

masivas

laminar



Porosidad del suelo

> 30 µm < 30 µm 30 - 0.2 µm

< 0.2 µm

30 - 8 µm

8 - 0.2 µm

H

H105º O

+

-

g Tasa de infiltración

y humectación del suelo

α



2σ cosαΔP =

r ρ

α

α



Incremento y diversidad

de la porosidad

•Infiltración deagua•Aireación

Grandes> 30µm

Pequeños< 30µm•Retención de

agua

Liberación y Retenciónde elementos nutritivos

Textura Incremento de los

elementos finos (arcilla)

Incremento de M.O

Estructura

Infiltración



//

i n f i l t r a c i ó n

tiempo

//

Infiltración



evapotranspiración

evaporaciónevaporación

APORTE

escorrentìa

retención

retención

retención

Recarga de acuíferos

ió ( ) E dTi d



Poros Presión(-) Estado

del suelo

Tipo de

agua>30 µ saturaciónflujo rápido< 0.33 at

346 cm33.3 kPa2.5 pF

30 - 8 µ 1 at1036 cm100 kPa3.0 pF

flujo lento capacidadde campo

8 - 0.2 µ 15 at 15000 kPa4.2 pF

capilarabsorbible

capacidadde retención

<0.2 µ >15 at capilar noabsorbible

evapotranspiració

APORTE

da = peso suelo cilindro

volumen cilindroda sm=2.65g/cm 3



evaporaciónevaporación

APORTE

escorrentìa

retención

retención

retención

Recarga de acuíferos

CRAU (mm) = (%H1/3 - %H15) x da x p(dm)

Σ CRAUde los distintos horizontes

Si la da es 1.35 y el % de mat. org. fuese 1,el volumen de poros sería de 0.49 cm3/cm3de suelo

T (ºC) P ETP ETR Reserva Var. Reserva Déficit ExcesoEnero 2,6 43,1 8,9 8,9 119,0 34,2Febrero 3,3 36,5 11,3 11,3 144,2 25,2Marzo 5,5 44,3 24,4 24,4 164,2 19,9



Abril 8,1 66,4 40,0 40,0 170,0 5,8 20,6Mayo 12,1 41,0 69,2 69,2 141,8 -28,2Junio 15,0 16,8 88,5 88,5 70,1 -71,7

Julio 19,2 5,7 118,3 75,8 0,0 -70,1 42,5Agosto 19,2 9,2 110,7 9,2 0,0 0,0 101,5Septiembre 15,6 28,0 77,4 28,0 0,0 0,0 49,4Octubre 9,7 55,3 43,0 43,0 12,3 12,3Noviembre 6,2 51,5 23,0 23,0 40,8 28,5Diciembre 2,7 52,9 8,9 8,9 84,8 44,0

TOTALES 450,7 623,5 430,1 0,0 0,0 193,4 20,6

Los datos de Precipitación (P), Evapotranspiración potencial (ETP), ET real (ETR), Reserva, Variación de la reserva, Déficit y

Exceso están expresados en milímetros.

Reserva = 170 mm

22 cm

51 cm

ETP j = 16f j(10t j/I)

Mes 39° 40° 42°Ene 0.85 0.84 0.83Feb 0.84 0.83 0.83Mar 1.03 1.03 1.03Abr 1.11 1.11 1.11May 1.23 1.23 1.24Jun 1.24 1.24 1.25

Jul 1.25 1.26 1.27Ago 1.18 1.18 1.19Sep 1.04 1.04 1.04Oct 0.96 0.96 0.96Nov 0.84 0.83 0.82Dic 0.82 0.81 0.80

latitud f j

I = (t j/5)1.514 = 675 10-9 I3 - 77.1 10-6 I2 + 17.92 10-3 I + 0.4924

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Meses

T ( ¼ C )

-20

-10

0

10

20

30

P / E T P ( m m

)

P (mm)ETP (mm)T (ºC)

R R E U D



22 cm

51 cm

Reserva = 170 mm

lluvia - escorrentía = tasa de infiltración

CRAT

Ex.Ag.

LLUVIA = 60 mm h-1



0

20

40

60

80

100

% d

e l a g u a

d e

l l u v i a

Sectores y parcelas

R o b l e

d a l

A u l a g a r

P i n a r

Lavado



////

lavado

no lavado

pérdidas

ganancias



-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+ Ca2+Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

K +

K +

K +

K +

K +

Ca2+

Na+

Na+

Mg2+

Mg2+

K +

Na+

NO3-

PO43-

O105º

H

H

+

-

KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + 10H+ K + + 3Al3+ + 3H4SiO4 K

K = [K +][Al3+]3[H4SiO4]3 : [H]10

Acidificación:



Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+ Ca2+Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

K +

K +

K +

K +

K +

Ca2+

Na+

Na+

Mg2+

Mg2+

K +

Na+

NO3-

PO43-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Ca2+

Mg2+

K +

Ca2+

Ca2+

Ca2

Al3+

Al3+

Al3+

Al3+

pH = - log[H + ]

[H + ] = 10 -3 mol/l [H + ] = 10 -7 mol/l

H+

H+

H+

H+H+

H+ H+

H+

H+

Contra la acidificación



EncaladoCaCO3 + 2H+ Ca2+ + CO2 + H2O K = 109.74

1 mol de CaCO3 neutraliza 2 moles de H+

pH = 3; [H+] = 10-3 moles/litro, es decir 0.001 mol [H+] /l; 0.0005 moles de CaCO3

Como 1 mol CaCO3 = 100 g de CaCO3, se necesitarán 0,05 g de CaCO3

1 m2da = 1.3 g/cm3

25 cm

Vs = 100 x 100 x 25 = 250.000 cm3 x 1.3 = 325.000 g

pH (10g suelo/25 cm3 de agua) = 3 Para 325.000 g se utilizarán 812.500 cm3 de H2O

Como hay 0.001 mol/l x 812.5 litros de H2O = 0.8125 moles de H+

0.8125 x 50 = 40.6 g de CaCO3

Dinámica de los Elementos Liberados en losP d M t i ió Mi li ió



Procesos de Meteorización y Mineralización

Ca 2+

Mg 2+

Na +

K +

retenidos por el

complejode

cambio

Ca 2+ + CO 2 + H 2O CaCO 3

Ca 2+ + SO 42- + 2H 2O CaSO 4.H 2O Lavado

Si4+

Fe 3+

Al 3+

Fe(H2O)63+ Fe(OH)(H2O)5

2+

Al(H2O)63+ Al(OH)(H2O)5

2+

Al(OH)(H2O)52+ Al(OH)2(H2O)4

+

Fe(OH)(H2O)52+ Fe(OH)2(H2O)4

+

Fe(OH)2(H2O)4+ Fe(OH)3 (H2O)3

Al(OH)2(H2O)4+ Al(OH)3 (H2O)3

Fe(OH)3 (H2O)3 Fe(OH)4 (H2O)2-

Al(OH)4(H2O)2-Al(OH)3 (H2O)3

pH

pH

SiO2 + 2H2O H4SiO4 K = 10-3.1



0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 1 2 3 4 5 6 7

Car ga ión ica

Z/ R = 3 .0

Z/ R = 9 .5

K

Na

Ba

Ca

MnFe

MnFeAl

Si

C

P

N S



Fe(OH)3 suelo+ 3H+ Fe3+ + 3H2O K= 102.7

Al(OH)3 suelo+ 3H+ Al3+ + 3H2O K= 108.04

Fe(OH)3 suelo+ 2H+ Fe(OH)2+ + 2H2O K= 100.51

Fe(OH)3 suelo+ H+ Fe(OH)2+ + H2O K= 10-2.99

Fe(OH)3 suelo

Fe(OH)3

0 K= 10-10.39

Fe(OH)3 suelo+ 2H2O Fe(OH)4- + H+ K= 10-18.89

Al(OH)3 suelo+ 2H+

Al(OH)2+

+ 2H2O K= 103.02

Al(OH)3 suelo+ H+ Al(OH)2+ + H2O K= 10-1.26

Al(OH)3 suelo Al(OH)30 K= 10-6.95

Al(OH)3 suelo+ 2H2O Al(OH)4- + H+ K= 10--15.29

log Fe(OH)2+ = 0.51 -2pH

log Fe(OH)2+ = -2.99 -pH

log Fe(OH)3 = -18.89 + pH

log Fe3+ = 2.7 -3pH

log Al3+ = 8.04 -3pH

log Al(OH)2+

= 3.02 -2pHlog Al(OH)2+ = -1.26 -pH

log Al(OH)3 = -15.29 + pH

-5

0



-30

-25

-20

-15

-10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

p H

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

p H

Fe3+

Fe(OH)2+

Fe(OH)2+Fe(OH)3

Fe(OH)4-

Al3+

Al(OH)2+

Al(OH)2+Al(OH)

3

Al(OH)4-



-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2 3 4 5 6 7 8 9 10

p H

Fe(OH)+2Fe(OH)2+Fe(OH)3Fe(OH)4-Al3+Al(OH)2+Al(OH)3Al(OH)4-H4SiO4

Fase Gaseosa del Suelo21% 0.03%



N2

O2

CO2

O2 CO2

CO2

CO2

CO2

CO2

(10-20%)

(0.2-3.5%)

Q (g/seg) = -Dx0.66

xf

xS

x ∆

c/∆

d

O2

> CO2

21%

DCO2 = 0.139 cm2/segD

O2= 0.178 cm2/seg

Temperatura del Suelo



40% reflexión

Capa superior de la atmósfera

17% absorbidapor la atmosfera10% reflexion

33%

N

Anchura delflujo solar

Calor específico de los cuerpos

SI = J/(kg °K)Agua = 4186

Aire = 1512Suelo = 840 X 3X 5

Conductividad térmica

Watt/(m °K)suelo = 3 agua = 110 aire

Albedorelación energía reflejada/energía incidente x 100suelo = 5-30; bosque = 5-10%; cultivos = 10-20%;

nieve = 60%



Lavado de carbonatos, carbonatación oproceso de formación de horizontes cálcicos



proceso de formación de horizontes cálcicos

CaCO3

+ CO2

+ H2O Ca2+ + 2HCO

3

- K=10-5.9

log Ca2+ + 2logHCO3- = -5.9 + log PCO2(a)

A 25ºC PCO2(a) = 0.0339PCO2(g)

PCO2(g)

0.000310.00310.01550.0310.155

PCO2(a)

1.05 10-51.05 10-45.25 10-41.05 10-35.25 10-3

[Ca2+]mmol/l

0.23650.50950.87131.09781.9772

(Ca2+)tdmg/l

18.9240.7669.7087.82

150.18

CaCO3tdmg/l

47.3101.9174.3219.6375.4

CaCO3 + H+ Ca2+ + HCO3- K = 101.92

CO2 + H2O H+ + HCO3- K = 10-7.82

CaCO3 (mg/l) a 25ºC= 698,4 PCO2(g) 0,3332

350

400



0

50

100

150

200

250

300

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18

PCO2(g)

CaCO3 + CO2 + H2O Ca2+ + 2HCO3- K=10-5.9

Razón de solubilidad del Ca(HCO3)2 en relación a la temperatura (r)

Log r = [830/(273+t)] - 2.78a 25°C, r = 1.00a 10°C, r = 1.42a 35°C, r = 0.82

Lavado de yeso, gipsificación oproceso de formación de horizontes gípsicos



proceso de formación de horizontes gípsicos

CaSO4 . 2H2O Ca2+ + SO42- + 2H2O K= 10-4.64

log Ca2+ + log SO42- = -4.64

log Ca2+ = -2.32; [Ca2+ ] = 4.786 10-3 mol/l; (Ca2+) = 9.57310-3 mol/l9.573 10-3 mol/l x 40 = 0.383 g Ca/l; 0.383 x 172/40 = 1.65 g CaSO4.2H2O / l

CaCO3 (mg/l) a 25ºC= 698,4 PCO2(g) 0,3332

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18

PCO2(g)

yeso



cálcico

gípsico

cálcico

gípsico

Ca2+

Salinización:• abonado excesivo -



Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+ Ca2+Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

K +

K +

K +

K +

K +

Ca2+

Na+

Na+

Mg2+

Mg2+

K +

Na+

NO3-

PO43-

Cl-

Ca2+

Ca2+

K +

NO3-

PO43-

Mg2+

Na+

Cl-

SO4

2-

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Ca2+

Ca2+K +

K +

K +

K +

NO3-

NO3

-

Na+ Na+

Na+

Na+

PO43-

SO42-

SO42-

SO42-

SO42-

Cl-

Cl-

Cl-

abonado excesivo

• riegos excesivoso

con aguas salobres

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+ - + - +

- + - + -

+ - + - + - +- + - + - + -+ - + - + - +

Problema:la presión osmótica



+ - + - +

- + - + -+ - + - +

- + - + -

- + - + - + -+ - + - + - +- + - + - + -

+ - + - + - +- + - + - + -+ - + - + - +- + - + - + -+ - + - + - +

fase líquida

del suelo

savia o jugo celularde la planta.

+ - + - +

- + - + -

+ - + - +

- + - + -

+ - + - +

- + - + -fase líquidadel suelo

savia o jugo celularde la planta.

+ - + - + - +

- + - + - + -+ - + - + - +- + - + - + -+ - + - + - +- + - + - + -+ - + - + - +- + - + - + -+ - + - + - +- + - + - + -+ - + - + - +

Sales

Ca2+ SO42- Mg2+

Cl- Na+

2 2

Extracto de saturación

NaClC Cl+ C d l ió (di l t > l t )



Ca2+

Cl- Na+

Ca2+

Mg2+

SO42-

Mg2+ Cl- Ca2+

SO42-

K +

Ca2+ SO42- Mg2+

Cl- Na+

Mg2+ Cl- Ca2+

SO42- K +

Ca2+ SO42- Mg2+

CE

CaSO4

NaSO4-

CaCl+ Carga del ión (divalentes > monovalentes)

Concentración

d i l u c i ó n

CEed ≈ 0.1-0.3 dS/m -1

CEc = CEed x f

CEc - CE

SoluciónSucesivos lavados



U U.

.



AR x CEar + AS x CEes = AS x CEes’ + AD x CEad

50 cm25 cm

CEes = 4.2 dS m-1 CEar = 0.82 dS m-1

Producción



CEad = 3.3 dS m-1

+ (455 X 4.2) (455 X 2.7)= + [(AR-130) X 3.3]

NECESITAMOS CONOCER:AR x CEAR + AS x CES = AS x CES’ + AD x CEAD

•Agua de saturación:%agua ext. sat. (35%)dens. ap. (1.3 g cm-3)

(AR X 0.82)

0

100

1000 dm3

X da (1.3) = 1300 kg

•Agua de drenaje :%agua ret. a 1/3 at. (22%)%H antes del riego (12%)

CRA (mm) = (22-12) x 1.3 x 10 = 130 dm3 m-2

AR (olivo) = 448 mm AR (cítricos) = 632 mm

1300 kg x 0.35 = 455 dm3 de agua m-3

OLIVO 2.7 8.8 2.7 3.8 5.5 8.4CITRICOS 1.7 16.1 1.7 2.3 3.3 4.8

Especie a b 100% 90% 75% 50%





I (mol dm-3) = 8.16 x 10-3 ECc (dSm-1)

γCa2+ = 0.576 - 0.111 log ECes (ECc-ECes) r = 0.997

γMg2+ = 0.597 - 0.096 log ECes (ECc-ECes) r = 0.997

γSO42- = 0.550 - 0.128 log ECes (ECc-ECes) r = 0.998

γ Na+ = 0.867 - 0.062 log ECes (ECc-ECes) r = 0.997

γCl- = 0.863 - 0.072 log ECes (ECc-ECes) r = 0.997

Ca2+

Ca2+

Alcalinización:

-

-• Na2CO3 2Na+ + CO32-

CO32-



Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+ Ca2+Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

K +

K +

K +

K +

K +

Ca2+

Na+

Na+

Mg2+

Mg2+

K +

Na+

NO3-

PO43-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

CO32- + H2O HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O H2CO3+ OH-

CO32-

CO3

CO32-

HCO3-

HCO3-

HCO3

-

Solución: adición de sales de Ca o Mg

Na2CO3 + CaSO4

CaCO3 + Na2SO4

Ca2+

Na+

Sodización



Na+

Na+

Na+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Na+

Na2+ Ca2+

Ca2+ Ca2+ Na+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Na

Na+

Na+

Ca2+

Na+

Na+

Mg2+

Na+

Mg2+

Na+

Na+

Na+

Na2+

Na+

Na+

K +

NaK +

Na+

Na+

Na+

Na+

Na+

Na++

Mg2+

Na+

Na+

Na+ > 15% CCCDispersión

ydestrucción de la estructura

Sodización



Na

+

- - - -- - - -

-- - - -

- - - --



+

- - - -- - - - -

- - - -- - - - - Na Ca

Enmiendas cálcicas + Lavado

+- - - -- - - - -

- - - -- - - - -+

Control de la sodicidad

CEc - CE

HidromorfíaH+ + e- 1/2H2(g) K=1 [H2]1/2 / [H+] [e-] = 1



2(g) [ 2] [ ] [ ]

1/2log P[H2] - log [H+] - log [e-] = 0

pH + pe = -1/2log P[H2]; Si P[H2]=1 atm; pH + pe = 0

H+ + e- + 1/4O2(g) 1/2H2O K=1020.78

- log [H+] - log [e-] - 1/4log P[O2] = 20.78

pH + pe = 20.78 + 1/4log P [O2] pH + pe = 20.78

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

3 4 5 6 7 8 9

p H

pH+ pe = 20.78

pH+ pe = 15

pH+ pe = 10

pH+ pe = 5

pH+ pe = 0

Fe(OH)3 + 3H+ + e- Fe2+ + 3H2O K= 1015.74 log [Fe2+ ] = 15.74 -pe -3pH

Fe(OH)+ + H+ Fe2+ + H2O K= 106.74 log [Fe2+ ] - log[Fe(OH)+] = 6.74 -pH



-15

-10

-5

0

5

10

15

20

3 4 5 6 7 8 9

p H

p e

Fe2+

Fe(OH)3

Fe(OH)+

MnO2 + 4H+ + 2e- Mn2+ + 2H2O K =1041.89 log [Mn2+ ] = 41.89 - 4pH -2pe

Mn2+MnO2

Mn(OH)+ + H+ Mn2+ + H2O K= 1010.95

log [Mn2+ ] - log[Mn(OH)+] = 10.95 -pH

0

Fe2+ (pe+pH=10)Fe2+ (pe+pH=5)

Al3+

Fe(OH)+



-12

-10

-8

-6

-4

-2

2 3 4 5 6 7 8 9 10

p H

l o g

[

a c

t i

v .

]

H4SiO4

Al3+

Al(OH)2+

Al(OH)3Al(OH)4-

Fe(OH)2+

Fe(OH)2+

Fe(OH)3Fe(OH)4-

1.-El proceso de meteorización química de un minerala) Depende de los otros minerales presentes en el suelo b) Esta relacionado con la temperatura del sueloc) Esta relacionado con la humedad



d) Depende del grado de saturación del sueloe) Todas las respuestas son correctas

3.-Indica la frase CORRECTA. La dob le capa difusa:a) Aumenta su espesor al aumentar la concentración de iones b) Al disminuir su espesor se forma mejor la estructurac) La concentración de aniones en ella es muy superior a la de cationesd) Los iones monovalentes tiende a disminuir su espesor e) Su espesor tiende a ser mayor en los suelos carbonatados que en los suelos ácidos

4.-Indicar la seria correcta de mayor a menor estabilidad mineral

a) Cuarzo, horblenda, olivino, moscovita, feldespato-K. b) Cuarzo, olivino, horblenda, feldespato-K, moscovita.c) Cuarzo, moscovita, feldespato-K, horblenda, olivino.d) Cuarzo, feldespato-K, moscovita, plagioclasa-Na, plagioclasa-Ca.

e) Cuarzo, feldespato-K, plagioclasa-Na, plagioclasa-Ca, moscovita

2.- Los cuatro horizontes de cinco suelos formados a partir del mismo material originapresentan el contenido en hierro libre que a continuación se relaciona. Si el últimohorizonte es el C, indicar el suelo más evolucionadoa) 4,5%, 4,2%, 3,0%, 1,9%,



) 2,4%, 2,8%, 2,2%, 1,8%,c) 6,2%, 6,6%, 2,6%, 1,7%d) 2,2%, 2,4%, 1,8%, 1,6%,e) 3,6%, 3,8%, 2,7%, 2,0%.

5.- En el periodo en el que la ETP (evapotranspiración potencial) > P(precipitación)a) el suelo permanece siempre seco b) puede haber un periodo de déficit

c) puede haber un periodo de recarga de la reservad) la reserva del agua en el suelo es constantee) puede haber un periodo de exceso

6.- Indicar la frase INCORRECTA. La difusión de un gas entre el suelo y la atmósfera) Disminuye al aumentar la profundidad b) Depende del contenido en materia orgánica del sueloc) Disminuye al aumentar la humedad del suelo

d) Depende de la concentración de los gases en ambos mediose) Es constante a lo largo de todo el año

7.- En un suelo con pH = 8 se puede decir que en el complejo de cambio predomina:a) Al b) Mg, c) Ca, d)H, e) K

8.-Las cargas permanentes de los minerales de la arcilla se incrementan:



a) Cuando disminuye el grado de saturación del suelo, b) Cuando el Ca reemplaza al K en la capa tetraédrica,c) Cuando aumenta el Mg de cambio,d) Cuando se disocian los OH,

e) Cuando aumenta el pH.9.- Los minerales de la arcilla de tipo caolinita son;a) Los que tienen mayor capacidad de cambio b) Minerales 2:1:1,c) Los que tienen sustituciones isomórficas en las capas tetraédricas y octaédricas,d) Los únicos que pueden presentar disociación de los OH basales,e) Los que tienen mayor capacidad de absorber agua.

10- Indicar en qué condiciones cabe esperar una mayor mineralización de la materiaorgánica:a) En suelos ácidos, b) En suelos de alta montaña,

c) En suelos de clima tropicald) En suelos con largos periodos de sequedade) En suelos encharcados

1. En un suelo con pH 3.5a) El Fe es más móvil que el Al b) Si es más que el Fe y Al c) Al es más móvil queSi y Fe



d) Si, Fe y Al presentan la misma solubilidade) Ninguna respuesta es correcta.

2. Si la reacción de equilibrio de la albita es: NaAlSi3O8 +8H+ <==========> Na+ + Al3+ + 2H4SiO4 K= 102.74

Bajo un mismo clima ¿donde de alterará menos intensamente?: a) en un suelo cCaCO3, b) con CaSO4.2H2O, c) con KC l. d) con CaMg(CO3)2 e) en todoslos suelos la intensidad sería la misma.

4.-Indicar la frase CORRECTA en relación con la materia orgánicaa) El grado de descomposición de los restos vegetales es similar en todos los climas

b) La naturaleza del resto vegetal afecta a las vías de humificaciónc) En los suelos saturados de agua se intensifica la vía indirectad) La mineralización de la materia orgánica se incrementa en medios ácidose) La vía de humificación directa tiende a formar compuestos muy polimerizados

3.- Los suelos salinos se caracterizan por:a) Presencia de yeso b) Presencia de sulfato de sódicoc) Presencia de carbonato sódico



)d) Alta conductividad eléctrica del extracto de saturacióne) Ninguna respuesta es correcta

9.- De los colores que a con tinuación se relacionan cual correspondería a la tonalidadmás clara:a) 10YR 6/6 b) 10YR 5/4 c) 10YR 3/3 d) 10YR 2/3 e) 10YR 4 /

10.- ¿Qué ob jeto tiene el tratamiento del suelo con Na en la determinación de la textua) eliminar el exceso de sales, b) destruir los sesquióxidos, c) oxidar la materorgánica, d) destruir los carbonatos e) impedir la unión de las partículas arcilla entre sí

1. Si la razón Al/Fe de tres suelos es:Prof. cm 1er suelo Al/Fe 2° suelo Al/Fe 3er suelo Al/Fe0-10 3.0 2.2 4.9



10-30 3.1 2.9 4.330-50 3.2 3.2 3.850-80 3.3 3.3 3.3Si el material original es el mismo, el pH de los cuatro horizontes oscila entre 4.0 y 4.5y el último horizonte es el C ¿cual de ellos se encharca?, ¿cuál de ellos se desarrolló enun clima más seco?. ¿Razonar brevemente la respuesta?.

2. Las características de un suelo son:Hor. Prof.

cm pF2.4 pF4.2 H% da Grava %

A 0-14 23.0 12.1 13.1 1.31 22.0Bw 14-41 22,2 11.3 14.2 1.43 21.5BC 41-62 19,4 11.1 14.5 1.48 20.0C >62 18.1 9.9 15.3 1.50 16.5

Si H% representa el porcentaje de humedad del suelo antes de una lluvia constante d

25 mm h-1

de intensidad ¿qué profundidad alcanzaría el agua en el suelo si la lluviadurase 48 minutos?.

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