Fuerzas de retencion del agua
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CURSO: EDAFOLOGIA
DOCENTE: HUBERT MANUEL VELARDE MUÑOZ.
INTEGRANTES: MEJIA ESPINOZA VANES SANDRELLY
MESTANZA INGA IRIS THALIA
MORENO NEIRA ALEXIS
PEREZ DAVILA YERSON
ROJAS POMA RONY
"Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático"
CAPACIDAD DEL SUELO DE RETENCION DE
HUMEDADLa capacidad del suelo para retener el
agua en contra de la fuerza de la
gravedad permite que las
plantas sobrevivan. Como los suelos
pueden contener un poco de agua
relativamente estable, las raíces están
en contacto constante con ella. Si no
fuera por esto, el agua se drenaría
rápidamente a través del suelo. Hay
varias características del suelo que
definen su capacidad para retener el
agua. Estos factores pueden ser
identificados individualmente. Sin
embargo, también deben considerarse
en conjunto para tener una idea de la
capacidad total de retención de agua
del suelo.
La capacidad de retención de
humedad del suelo es más
influenciada por la textura.
TEXTURALa textura del suelo es principalmente una medida de la porción mineral fina de un
suelo. Mientras más fina sea la textura del suelo, más arcilla y limo tendrá y
menos arena va a contener. Mientras más materiales de grano fino, más grande
es la superficie de la tierra. Con el aumento de área de la superficie, el suelo
tendrá una mayor capacidad para retener el agua.
Por ejemplo, un suelo de arena de playa no mantiene bien el agua, pero un suelo
con una gran cantidad de arcilla puede absorber una gran cantidad de agua. Uno
de los problemas con los suelos arcillosos y la humedad es que a pesar de que
tienen más agua, pueden retenerla más fuerte para que las raíces de las
plantas absorban. En estos casos, la fuerza de atracción de las pequeñas
partículas de arcilla es mayor que la de las raíces de las plantas.
MATERIA ORGÁNICALa materia orgánica es otro material que aumenta el área de superficie de suelo.
Tiene una enorme capacidad de absorber y retener el agua. Mientras más materia
orgánica hay en un suelo, mayor será su capacidad para retener la humedad.
Añadir materia orgánica al suelo en forma de abono o mantillo puede aumentar en
gran medida su capacidad de retención de agua.
EstructuraLa estructura de un suelo se define por cómo sus pequeñas partículas se forman en
agregados estables. Estos terrones influyen en el área de la superficie del suelo y la
facilidad con que el agua se drena a través de él. Un suelo con mala estructura,
como uno que se encuentra cerca de una playa de arena, permitirá que el agua
pase a través de él. La capa superior del suelo fértil de Iowa, que tiene una
excelente estructura del suelo, va a absorber una gran cantidad de agua mientras
que también drenará el exceso de humedad. La estructura del suelo depende en
gran medida de la cantidad de arcilla y la materia orgánica en él. Estos materiales
actúan como pegamento para mantener unidos los materiales grandes.
PorosidadLa cantidad de espacio entre las partículas del suelo se llama porosidad y se mide
por la densidad aparente del suelo. Mientras más denso es un suelo, más espacio
tiene entre las partículas para retener el agua. Un suelo con mucha arcilla tendrá
más espacios totales entre las partículas que un suelo muy arenoso. Esto es debido
a que el volumen de todos los pequeños espacios entre las partículas de arcilla
exceden el volumen de los espacios más grandes entre las partículas de arena. La
humedad se lleva a cabo de forma más segura en pequeños espacios entre las
partículas debido a la fuerza capilar de líquidos. En grandes espacios de poros, la
gravedad puede drenar más fácilmente la humedad de un suelo.
AGUA DEL SUELOEscorrentía superficial o hipodérmica, agua gravitacional, agua retenida (capilar
absorbible y no absorbible). Fuerzas. Retención de agua. Saturación, capacidad de
campo, punto de marchitez permanente, agua útil. Curvas de retención hídrica.
Movimientos del agua del suelo: descendentes, ascendentes. Régimen hídrico.
Cálculo de la humedad edáfica. Almacenaje.
El suelo es el principal proveedor de agua para las plantas, por su capacidad de
almacenarla e ir cediéndola a medida que se requiere
Agua de escorrentía superficial o hipodérmica (cuando circula en el interior de
los horizontes superiores). La escorrentía no es constante y solo afecta a las
superficies en pendiente.
Agua gravitacional: se filtra por gravedad y circula por los poros > 10 μ,
verticalmente o oblicuamente si hay pendiente y cuando la K del suelo disminuye en
los horizontes profundos (lavado oblicuo)
Agua gravitacional de flujo rápido: circula por poros > 50 μ durante las primeras
horas después de una lluvia
• Agua gravitacional de flujo lento: circula por poros entre 10 y 50 μ durante
mucho tiempo (semanas).
Agua retenida: ocupa los poros < 10 μ, donde las fuerzas capilares y de absorción
son elevadas y se oponen a la gravedad. Se divide en:
• Agua capilar absorbible por las raíces: ocupa poros medios donde forma
meniscos
• Agua no absorbible por las raíces o ligada: forma una fina película
en la superficie de las partículas (diámetro de poros < 0,2 μ)
Fuerza de retención o de succión
El agua es retenida con energía variable, dependiendo de la cantidad de agua y del
tamaño de las partículas (> para partículas más chicas).
Cuando la cantidad de agua disminuye la fuerza de succión aumenta
Se expresa en atmósferas o en cm de agua, de denomina potencial capilar (o
matricial)
y su logaritmo es pF. Ej: 1 atm: 1000 (103) cm de agua: pF 31/10 atm: 100 (102) cm de agua: pf 2
agua de
gravitación
de flujo lento
FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE EL AGUA EN EL SUELO
1. Fuerzas asociadas a la matriz del suelo• Fuerzas de adhesión (fuerzas de Van der Waals y puentes de H): se
originan en la superficie de las partículas sin carga, son de gran
intensidad y forman una película de agua alrededor de las partículas, la
cantidad de agua retenida es pequeña.
Fuerzas de cohesión (unión de moléculas por puentes H): hace crecer la
lámina de agua adsorbida, a la que se unen y rodean. El agua está
retenida con poca intensidad o sea que es absorbible por las plantas.
Predominan en materiales arenosos
Fuerzas de difusión: relacionadas con los iones y con partículas cargadas
eléctricamente.
2. Fuerzas derivadas de iones en suspensión:
Es importante en suelos salinos. Los iones atraen moléculas de agua por el
carácter dipolar de estas y se hidratan (potencial osmótico)
3.Fuerza de gravedad:
Afecta la dinámica del flujo de agua.
Todas estas fuerzas determinan el comportamiento y disponibilidad de
agua. El potencial de agua en el suelo es una medida de la disminución
de energía libre del agua como resultado de esas fuerzas
Pt=Pg+Pm+Po
Pt: potencial total del agua en el suelo
Pg: potencial gravitacional
Pm: potencial mátrico
Po: potencial osmótico
RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO
A medida que el suelo pierde humedad el agua es retenida con mayor
fuerza y se hace menos disponible para las plantas. La relación entre el
contenido de humedad y tensión con que está retenida el agua se expresa
por la curva hídrica.
En el terreno se pueden presentar las siguientes situaciones:
• Saturación: todo el espacio poroso está ocupado por agua. La tensión es de
0,33 bares o 1/3 atm y el agua está sujeta a la gravedad.
Cuando el suelo se comienza a secar se generan líneas.
El agua que está a menos de 1/3 de atmósfera es gravitante, comienza a
circular.
El agua que está a más de 1/3 de atmósfera queda retenida
• Capacidad de campo (CC): contenido de agua en el suelo una vez que
ha
drenado libremente, aproximadamente 24 a 48 hs después de la saturación.
Solo los microporos están llenos con agua La tensión de humedad en el
suelo es de 1/3 de atm y es óptima desde el punto de vista biológico.
• Punto de marchitéz permanente (PMP): la planta es incapás de extraer
agua y se marchita sin poder recuperarse al reestablecerse la humedad, lo
que implica su muerte fisiológica.
• Agua útil: el contenido de agua ente CC y PMP es aprovechable por las
plantas. Se puede expresar en % (del peso o volumen) o en altura de agua
(mm) que se puede comparar con las pp y la ET.
El agua útil es la cantidad de agua almacenada por el suelo después de un
período de lluvias o riego.
El agua que llega al suelo y se infiltra en él, cuando la lluvia es
copiosa, termina por llenar todos sus poros y desalojar a la
totalidad del aire.
NOTA :
Cuando esto sucede se dice que el suelo se encuentra a su "capacidad
máxima".
A la fuerza de unión entre la fase sólida del suelo y la líquida se le
conoce como "potencial matricial" y se le representa por Y. Como
es una fuerza por unidad de superficie, se expresa en unidades de
presión y se le otorga un signo negativo, pues es una fuerza que se
opone al movimiento de las moléculas de agua.
Cuando el suelo se encuentra a su capacidad máxima, la mayor
parte del agua se encuentra muy retirada de la fase sólida y por
tanto su potencial matricial es nulo.
A medida que va desapareciendo el agua de los poros más
gruesos y solo va quedando en los de menor tamaño, el potencial
matricial va creciendo pues la distancia máxima de las moléculas de
agua que llenan un poro es la del radio de ese poro, de modo que a
menor tamaño de poro mayor es la fuerza con que el agua está
retenida
Las plantas ya no pueden absorber más agua y si no hay un
suministro, se produce la marchitez de las mismas por lo que a esa
situación se le conoce como "punto de marchitamiento". En ese
punto la planta no puede absorber agua pero tarda en morir, de
modo que un suministro a tiempo puede salvarla.
El agua que puede retener el suelo a su capacidad de campo menos
la que mantiene en el punto de marchitamiento, es la que se conoce
como "agua útil" y es la aprovechable por las plantas.
Todo este proceso de retención de agua por parte del suelo está asociado a la presencia de coloides, sobre todo los minerales o arcilla. Así los suelos arcillosos retienen más agua que los arenosos como ya sabemos, pero no solo interviene la cantidad de arcilla sino la calidad de la misma. Las arcillas con mayor actividad retienen mas agua, como sucede con las esmectitas; mientras que
las de poca actividad retienen menor cantidad, como sucede con ilitas y caolinita.