5. Textura del suelo · Método de Bouyoucos Según la ley de Stokes, suponiendo una densidad de...
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20/08/2018 1 7. Textura del suelo Concepto y clases texturales. Influencia sobre las propiedades del suelo. Aplicación y determinación. Edafología y Climatología Agrícola (Módulo de Edafología) Grado en Ingeniería Agrícola ETS de Ingeniería Agronómica (Universidad de Sevilla) El suelo está formado por partículas de diferentes tamaños, Antonio Jordán / Imaggeo
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7. Textura del sueloConcepto y clases texturales. Influencia sobre las propiedades del
suelo. Aplicación y determinación.
Edafología y Climatología Agrícola (Módulo de Edafología)
Grado en Ingeniería Agrícola
ETS de Ingeniería Agronómica (Universidad de Sevilla)
El suelo está formado por partículas de diferentes tamaños, Antonio Jordán / Imaggeo
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Concepto de textura
Clases granulométricas (WRB)
Tipo Diámetro
Arena muy gruesa 1.25 – 2 mm
Arena gruesa 0.63 – 1.25 mm
Arena media 0.2 – 0.63 mm
Arena fina 0.125 – 0.2 mm
Arena muy fina 0.063 – 0.125 mm
Limo 2 μm – 0.063 mm
Arcilla < 2 μm
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Clases granulométricas (ISSS – Atterberg)
Tipo Diámetro
Arena gruesa 0.2 – 2 mm
Arena fina 0.02 – 0.2 mm
Limo 2 μm – 0.02 mm
Arcilla 2 μm
Clases granulométricas (USDA)
Tipo Diámetro
Arena muy gruesa 1 – 2 mm
Arena gruesa 0.5 – 1 mm
Arena media 0.25 – 0.5 mm
Arena fina 0.1 – 0.25 mm
Arena muy fina 0.05 – 0.1 mm
Limo grueso 0.02 – 0.05 mm
Limo fino 2 μm – 0.02 mm
Arcilla < 2 μm
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Arena muy gruesa(2 - 1 mm) Arena gruesa
(1 - 0.5 mm)
Arena media(0.5 - 0.25 mm)
Arena fina(0.25 - 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)
ARCILLOSA
ARCILLO ARENOSA
FRANCOARCILLOSA
FRANCOARCILLO LIMOSA
ARCILLO LIMOSA
FRANCA
FRANCO ARCILLO
ARENOSA
FRANCO LIMOSA
LIMOSA
FRANCO ARENOSA
ARENOSA
90
80
70
60
50
40
30
20
10
10
20
30
40
50
60
70
80
90
102030405060708090
ARENA (%)
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Zona de arrastre(partículas más gruesas)
Zona de transporte
Zona de sedimentación(partículas más finas)
Relación con las propiedades del sueloEl relieve
Río Guadalquivir
La Algaba
Vega del Guadalquivir
Campiña de Sevilla
Sierra Morena
Villaverde del Río
San José de la Rinconada
La Rinconada
La AlgabaSevilla
Alcalá del Río
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Sierra Nevada
Granada
Vega de Granada
Pinos Puente
AtarfeSanta Fe
Armilla
Río Genil
Relación con las propiedades del sueloLa edad
Arcilla
A
R
A
R
E
Ah
Bt
C
A
R
C
Bw
Arcilla Arcilla
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0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
S/V
(m
m-1
)
Diámetro (mm)
Relación S/V de las partículas del suelo
Arcilla(< 2 μm)
Limo(2 μm – 0.05 mm)
Arena(0.05 – 2 mm)
Superficie = 4πr2
Volumen =4
3πr3
Superficie
Volumen=
4𝜋𝑟2
43𝜋𝑟3
=3
r
Relación entre el tamaño de partícula y las propiedades
Clase Tamaño (mm) Propiedades Relación SV CIC
Gravas y piedras 70 – 2 Cuando son muy abundantes pueden afectar a las propiedades del suelo y dificultar su manejo.
Muy baja Prácticamente nula
Arenas 2 – 0.05 Formada principalmente por cuarzo, feldespatos, micas, etc.
Su principal función es la composición de la matriz del suelo.
Baja Muy baja
Limo 0.05 – 0.002 Su composición química es semejante a la de la arena.
Media Muy baja
Arcilla <0.002 Mineral de neoformación. Muy alta Muy alta
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Relación con las propiedades del suelo
La composición granulométrica del suelo condiciona la mayoría de las propiedades físicas y químicas del suelo. Desde el punto de vista físico, la textura condiciona la estructura, el
color, la consistencia, la porosidad, el intercambio de fluidos (aireación y permeabilidad), el grado de hidromorfía y la retención de agua o los procesos de lavado.
La importancia de la fracción granulométrica de la arcilla es considerable y compleja. Su actividad es importante desde el punto de vista físico y químico.
Arena y limo, sin embargo, constituyen clases texturales cuya importancia es fundamentalmente de tipo físico.
Suelos arenosos
Los suelos arenosos poseen en general una buena fertilidad física y una mala fertilidad química.
Los suelos arenosos son inertes, carecen de propiedades coloidales y sus reservas de nutrientes son pobres.
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Suelos arenosos
El grado de desarrollo de la estructura es muy bajo.
Poseen un grado de aireaciónmuy alto, muy alta permeabilidad y muy escasa retención de agua (baja capacidad de campo).
La aireación y la poca capacidad de retención de agua permiten un rápido calentamiento del suelo.
La plasticidad de los suelos arenosos es muy baja.
Medición de la capacidad de infiltración en un suelo arenoso (P.N. de Doñana), Antonio Jordán / Imaggeo
Perfil de suelo sobre arena en Dzukija (Lituania), Antonio Jordán / Imaggeo
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Bosque de Pinus sylvestris sobre suelos arenosos en Dzukija (Lituania), Antonio Jordán / Imaggeo
Perfil de suelo sobre arena (Emiratos Árabes Unidos), Colin Pain
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Suelos desérticos (Emiratos Árabes Unidos), Colin Pain
Dunas arenosas en el P. N. de Doñana (Huelva), Antonio Jordán
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Monte blanco sobre suelos arenosos en el P. N. de Doñana (Huelva), Antonio Jordán / Imaggeo
Suelos arenosos erosionados (Finlandia), Lorena M. Zavala
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Suelos arenosos (Rocla Quarry, Perth, Australia), Antonio Jordán
Suelos limosos
No son frecuentes, limitándose a zonas de acumulación aluvial.
Si la proporción de materia orgánica en el suelo es baja, la capacidad de intercambio catiónico del suelo y las reservas de nutrientes son poco importantes.
El grado de desarrollo de la estructura es muy bajo, ya que los limos carecen de capacidad de agregación.
Ria Formosa (Portugal), Antonio Jordán
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Suelos limosos
El limo posee una cierta capacidad de retención de agua, superior a la de las arenas, pero de escasa importancia.
Además, al ser partículas relativamente finas, pueden ser arrastradas por el agua y depositarse rellenando los poros, de forma que se disminuye la aireación y la permeabilidad.
Suelo limoso (Alemania), Ronny Krüger / Wikimedia Commons
Sellado limoso en un arroyo de montaña (sierra de Málaga), Antonio Jordán / Imaggeo
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Suelos limosos en la marisma de Moguer (Huelva), Antonio Jordán / Imaggeo
Suelos limosos (campiña de Sevilla), Antonio Jordán
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Suelo sellado tras una lluvia intensa (campiña de Sevilla), Antonio Jordán / Imaggeo
Suelos arcillo limosos con estructura laminar (campiña de Cádiz), Antonio Jordán / Imaggeo
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Suelos limosos en la costa (Cacela Velha, Portugal), Antonio Jordán
Suelos arcillosos
Las propiedades químicas de la arcilla vienen determinadas por su carácter coloidal y por su elevada superficie específica.
Las arcillas poseen capacidad de agregación entre sí. En la agregación de las partículas de arcilla interviene también la materia orgánica, así como cationes presentes en la solución del suelo.
Suelo arcilloso (Los Palacios), Antonio Jordán / Imaggeo
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Suelos arcilosos
Las arcillas constituyen la principal fuente de intercambio catiónico de origen mineral, funcionan como reserva de nutrientes del suelo junto a la materia orgánica, y poseen una gran capacidad de regulación del pH.
La arcilla puede retener una fina capa de moléculas de agua en su superficie, lo que eleva el punto de marchitez de los suelos arcillosos.
Los suelos arcillosos presentan una elevada capacidad de retención de agua y están bien estructurados, pero su baja porosidad puede hacerlos impermeables y asfixiantes.
El material es muy plástico.
Algunas arcillas poseen capacidad de hinchamiento y contracción según el grado de humedad del suelo.
Suelo arcilloso con grietas en la superficie (Valencia), Antonio Jordán / Imaggeo
Luvisol crómico en São Brás de Alportel (Portugal), Antonio Jordán / Imaggeo
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Luvisol gléyico cutánico en el P.N. Los Alcornoclaes (sierra de Cádiz), Antonio Jordán / Imaggeo
Vertisol, El Rocío (Huelva), Antonio Jordán
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Solonchack Vértico Gléyico (P.N. de Doñana), Antonio Jordán / Imaggeo
Solonchack Vértico Gléyico (P.N. de Doñana), Antonio Jordán / Imaggeo
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Suelos francos
Los suelos francos están compuestos por arena, limo y arcilla de manera equilibrada.
En los suelos francos se favorece la formación de estructura, lo que favorece a su vez los procesos físicos, químicos y biológicos del suelo.
La textura franca puede obtenerse mediante la adición de materia orgánica al suelo.
Suelo franco (Reino Unido), Alan Murray-Rust / Wikimedia Commons
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Suelo franco (Bélgica), Peter Van den Bossche / Wikimedia Commons
Análisis granulométricoMétodo de Bouyoucos
El análisis del contenido en partículas finasrequiere la dispersión previa del suelo en agua utilizando un detergente.
El detergente más habitual es el Na2(Na4P6O18) (hexametafosfato sódico).
El método se basa en la distinta velocidad de sedimentación de las partículas del suelo según su tamaño, de acuerdo con la ley de Stokes:
V =2
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r2g(ρp − ρf)
η
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Análisis granulométricoMétodo de Bouyoucos
Según la ley de Stokes, suponiendo una densidad de partícula de 2.65 g cm-3, una temperatura de 20 oC, una densidad del agua de 0.9982 g cm-3
(densidad del agua a 20 oC) y una viscosidad del fluido de 0.01002 g cm-1 s-1 (viscosidad del agua a 20 oC), la velocidad de caída de las partículas sería de: Arena (2 mm): 36.633 cm s-1
Limo (0.05 mm): 0.023 cm s-1
Arcilla (2 μm): 3.663 10-5 cm s-1
Análisis granulométrico(método de Bouyoucos)
40 – 50 g desuelo seco
100 mL de solución
dispersante
Completar conagua destilada
Agitar hastahomogeneizar
Realizar laprimera lectura (C)
Realizar laSegunda lectura (C’)
Introducir eldensímetro
Tomar latemperatura (T)
Tomar latemperatura (T’)
MUESTRA
CONTROL(900 mL de agua destilada y
100 mL de solución dispersante)
10 s
40 s2 h
Dejarreposar
Termómetro
Arena Limo
Arcilla + limo % =C + (T − 20) × 0.36
Peso de suelo (g)× 100
Arcilla% =C′ + (T′ − 20) × 0.36
Peso de suelo (g)× 100
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Tamiz de suelo (2 mm), Antonio Jordán / Imaggeo
Análisis granulométricoTamizado en húmedo
2 mm
1 mm
0.5 mm
0.25 mm
0.1 mm
0.05 mm
Limo fino y arcilla
Bandeja
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25
0
10
20
30
40
50
60
70
1 - 2 0.5 - 1 0.25 - 0.5 0.1 - 0.25 0.05 - 0.25 0.02 - 0.05 0.002 - 0.02 < 0.002
PO
RC
ENTA
JE
TAMAÑO DE PARTÍCULA (mm)
Composición granulométrica de un Luvisol háplico sobre areniscas silíceas (Sierra de Algeciras)
BC
Bt
C
Ah1
Ah2
0
10
20
30
40
50
60
70
Arena Limo Arcilla
PO
RC
ENTA
JE
TAMAÑO DE PARTÍCULA (mm)
Composición granulométrica de un Luvisol háplico sobre areniscas silíceas (Sierra de Algeciras)
BC
Bt
C
Ah1
Ah2
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ARCILLOSA
ARCILLO ARENOSA
FRANCOARCILLOSA
FRANCOARCILLO LIMOSA
ARCILLO LIMOSA
FRANCA
FRANCO ARCILLO
ARENOSA
FRANCO LIMOSA
LIMOSA
FRANCO ARENOSA
ARENOSA
90
80
70
60
50
40
30
20
10
10
20
30
40
50
60
70
80
90
102030405060708090
ARENA (%)
Composición granulométrica de un Luvisol háplico sobre areniscas silíceas (Sierra de Algeciras)
Textura al tacto en condiciones de campo (México), Antonio Jordán / Imaggeo
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Textura al tacto en el laboratorio, Antonio Jordán / Imaggeo
Análisis granulométricoTextura al tacto
Textura Cinta Bola Sensación Contenido aproximado
de arcilla
Arenosa No se puede hacer Leve o ninguna coherencia No se puede moldear < 5%
Arenosa franca 5 mm Leve o ninguna coherencia No se puede moldear 5 – 10%
Areno-arcillosa 5 – 15 mm Coherencia muy leve No se puede moldear
Franco-arenosa 15 – 25 mm Coherencia leve Tacto arenoso 10 – 20%
Franca 25 mm Coherente y bastante esponjosa
Suave y algo grasiento (si hay materia orgánica)
25%
Franco-limosa 25 mm Coherente y bastante esponjosa
Tacto algo más sedoso que lafranca
Franco-arcillo-arenosa 25 – 40 mm Fuerte coherencia Arenoso al tacto, con granos de arena visibles
20 – 30%
Franco-arcillosa 40 – 50 mm Coherente y plástica Suave 30 – 35%
Ligeramente arcillosa 50 – 75 mm Plástica Suave al cortarse entre pulgar e índice
35 – 40%
Moderadamente arcillosa
> 75 mm Plástica y suave Parece plastilina y se pueden moldear cordones y presenta resistencia al corte en cizalla
45 – 55%
Muy arcillosa > 75 mm Plástica y suave Se comporta como plastilina endurecida y presenta fuerte resistencia la corte en cizalla
> 55%
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Análisis granulométricoTextura al tacto
Textura Filamento de 3 mm Filamento de 1 mm
¿Se puede hacer?
¿Se puede doblar?
¿Se puede hacer?
¿Se puede doblar?
Arenosa No No No No
Areno-limosa Sí No No No
Limo-arenosa Sí No No No
Franca Sí No Sí No
Limo-arcillosa Sí Sí Sí No
Arcillosa Sí Sí Sí Sí
7. Textura del suelo
Grupo D
Edafología y Climatología Agrícola (Módulo de Edafología)
Curso 2018/19Grado en Ingeniería Agrícola
ETS de Ingeniería Agronómica (Universidad de Sevilla)
Antonio Jordán
Dpto. de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
