8/18/2019 Aire y Temperatura Del Suelo

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AIRE Y TEMPERATURA DEL SUELO

AIRE DEL SUELO

La mitad del volumen total de un suelo superfcial mineral típico está ocupadopor materiales sólidos. El remanente no sólido o espacio de poros está ocupado

por agua y gases. La proporción de aire y de agua en el suelo está desde luegosujeta a grandes uctuaciones en las condiciones naturales, dependiendo deltiempo atmosérico o clima, sistema de manejo, tipo de suelo, cultivo y deotros actores. Los poros del suelo que no están ocupados por agua contienenaire, y éste aire constituye la atmósera edáfca. n suelo donde todos susporos se encuentren saturados por agua, no contendrá ase gaseosa mientrasque no e!ista drenaje que li"ere los poros del agua.

Composición del aire del suelo

En el aire alojado en los poros del suelo normal podemos encontrar los mismosgases que en el aire de la troposera, pero varia"le en sus porcentajes, de"ido

a la proundidad del suelo y la estacionalidad. #casionalmente los vapores dealgunos productos de la descomposición de la materia orgánica del suelo.

 $am"ién se encuentran otros gases retenidos por los coloides que seencuentran en el suelo por adsorción ísica.

En el siguiente cuadro se comparan los porcentajes de o!ígeno, dió!ido decar"ono, nitrógeno y vapor de agua entre el aire atmosérico y aire del suelo.

%ire atmosérico & %ire del suelo &o!igeno '( ()*')nitrógeno + +.-*)ió!ido de car"ono ).)/ ).'*/

0apor de agua varia"le En saturación

0ariación de la cantidad de o!ígeno y dió!ido de car"ono seg1n el transcurrirde los meses.

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Factores ue a!ectan la Composición del Aire en el Suelo

La composición del aire en el suelo es altamente dependiente de la cantidad deespacio de aire disponi"le o aprovec2a"le, conjuntamente con las tasas dereacciones "ioquímicas y del intercam"io gaseoso.

Aireación del suelo

La aireación del suelo es el intercam"io de gases ente la atmosera del suelo yel aire de la troposera. $al intercam"io se reali3a por la acción com"inada delos procesos de diusión y ujo de masa. Este intercam"io de gases esimportante para la respiración de los organismos vivos y responsa"le de losprocesos de o!idación. $am"ién se requiere que e!istan estos procesos deregulación para mantener los contenidos de o!ígeno y dió!ido car"ónico dentrode los niveles acepta"les.

La aireación está ligada a la porosidad, estando la microporosidad ocupada por

agua y la macroporosidad por aire. n suelo en el cual la aireación se consideraadecuada de"e tener por lo menos dos características4

En las condiciones actuales del campo 2ay, en general, dos situaciones que

pueden resultar de una aireación po"re en los suelos4 5(6 cuando la 2umedadcontenida es e!cesivamente alta, dejando poco espacio o ninguno para losgases, y 5'6 cuando el cam"io de gases con la atmosera no es sufcientementerápido para conservar la concentración de los gases del suelo a nivelesdesea"les.

E!ectos de la "a#a aireación so"re las acti$idades "ioló%icas

So"re microor%anismos& el eecto más importante es la disminución delcoefciente de o!idación de la materia orgánico. isminución que está más

asociada con la carencia de o!igeno que con un e!ceso de car"ónico. $odos losorganismos aero"ios son incapaces de actuar propiamente en ausencia deo!igeno gaseoso. 7olo los organismos anaero"ios y acultativos act1anpropiamente "ajo condiciones de aireación po"re. 8or lo tanto sus actividadesproducen ormas reducidas de 2ierro, manganeso que son tó!icos para lasplantas, y en algunos casos pueden ormarse to!inas orgánicas.

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So"re plantas superiores&  estas son aectadas por la po"re aireación decuatro modos4 5(6 el crecimiento de la planta, so"re todo las raíces9 5'6 en laa"sorción de nutrientes9 5/6 la a"sorción del agua queda disminuida, y 5:6 laormación de ciertos compuestos tó!icos inorgánicos que act1an contra elcrecimiento de la planta.

Otros E!ectos& entre estos la descomposición de compuestos nitrogenados enormas reducidas, que no están sujetos a la nitrifcación causando pro"lemas alsuelo. ;ay que sa"er que las ormas o!idadas de los elementos son muc2osmás desea"les para la mayor parte de los cultivos, ejemplo las ormasreducidas del < y 7.

Intercam"io de %ases a tra$'s del suelo

La gravedad de los intercam"ios inadecuados de gases entre el suelo y laatmosera li"re so"re aquel depende, en un principio, de dos actores4 5(6 lacuantía y velocidad de las reacciones "ioquímicas que en inuyen en los gasesdel suelo, y 5'6 el volumen de cada gasa que entra y sale del suelo.

El intercam"io de gases entre el suelo y la atmosera se acilita a través de dosmecanismos4 5(6 por ujo de masa, y 5'6 por diusión.

Flu#o de masa

El ujo de masa de aire es de"ido visi"lemente a la dierencia de presión entrela atmosera y el aire del suelo. Los principales actores o procesos quegeneran el ujo de masa en la aireación del suelo son4

• %ireación del viento que uer3a al aire del suelo a salir por el empuje oaspiración.

• =emoción de aire del suelo, de"ido a los riesgos o lluvias yreempla3amiento del aire, cuando el agua es removida por drenaje oevapotranspiración.

• E!pansión y contracción de los gases del suelo de"ido a los cam"ios enla temperatura o en la presión atmosérica

La renovación de aire por del suelo por ujo de masa es de poca magnitud,aunque puede ser importante en algunas condiciones especiales.

Di!usión de %ases

La diusión de gases es el proceso más importante en el transporte de gases y

aireación del suelo, por tanto, el causante principal de la renovación de laatmósera del suelo9 se produce cuando e!isten dierencias en la presiónparcial de los gases considerados. % través de este proceso cada gas tiende amoverse en una dirección determinada, por su propia presión parcial. Lapresión parcial de un gas en una me3cla gaseosa en una dirección determinadaes simplemente la presión con que este gas actuaria solo, estando presente enel volumen ocupado por la me3cla.

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La superfcie del suelo act1a como una mem"rana permea"le que permite elpaso de los gases. 7e intercam"ian selectivamente los gases del suelo con losde la atmósera para tratar de equili"rar su composición. %sí, cuando en elsuelo aumenta el >#', se produce una diusión del >#' a la atmósera y si enel suelo disminuye el #' se produce una diusión del #' de la atmósera alsuelo. La diusión depende de cada tipo de gas y de la porosidad del suelo yaque los poros peque?os retienen 2umedad y 2ace que la tasa de movimientogaseoso sea "aja.

Me#oramiento aireación del suelo

Las medidas que pueden mejorar la aireación del suelo pertenecen a doscategorías4

=emover el e!ceso de 2umedad 5drenaje6.

Las reeridas a la agregación y cultivo del suelo.

 $anto el drenaje superfcial como el proundo, son esenciales si se desea unam"iente "ien aireado. ado que los espacios no sólidos del suelo estándistri"uidos entre aire y agua, la remoción de las cantidades en e!ceso de aguade"e eectuarse si se quiere garanti3ar sufciente cantidad de #'. Elmantenimiento de una estructura esta"le no de"e olvidarse como medio paraaumentar una "uena aireación. Los poros de tama?o grande normalmentepueden ser aumentados por agregados grandes y esta"les, estos quedanpronto li"erados del agua después de la lluvia, permitiendo a los gasesmoverse desde la atmosera e!terior

Importancia de la aireación del suelo

%ctividad micro"iana 5los microorganismos necesitan #'6. escomposición materia orgánica. 5la po"lación de microorganismos es

aectada íntimamente por la aireación del suelo6.

8roducción cultivos4 aectado adversamente en

* >recimiento raíces

* %"sorción nutrientes y agua 5una defciencia de #' reduce am"os6.

• Procesos de óxido reducción en el suelo.

Las reacciones redo! en el suelo aectan undamentalmente al #' , .

 ' @e# B # @e'#/ 5o!idación6

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TEMPERATURA DEL SUELO

La temperatura es una medida de la energía cinética que en promedio contienecada molécula del cuerpo considerado, y puede medirse por los cam"ios devolumen de un cuerpo que 2a sido previamente cali"rado. 7u valor se e!presaen grados de temperatura de las escalas termométricas.

La temperatura del suelo es una propiedad que tiene un marcado eecto so"retodos los seré vivos que 2a"itan en este medio poroso9 además, aectadirectamente los procesos como los del interperismo y transporte de materia yenergía en el suelo. La temperatura del suelo depende no solo de las

condiciones climatológicas sino tam"ién de diversos actores del suelo. La lu3solar que incide so"re la tierra es parcialmente a"sor"ida por el suelo yparcialmente reejada en la atmosera. 7uelos oscuros a"sor"en más lu3 solarde orma que tienden a ser ligeramente más calientes que los suelos de colorpálido.

La lu3 solar a"sor"ida por el suelo eleva la temperatura tanto de las partículasminerales como del agua del suelo. 7e necesita cinco veces más energía paracalentar el agua que para calentar un volumen de igual de partículasminerales. >omo consecuencia es necesaria muc2o menos energía paracalentar suelos secos.

La temperatura de los suelos en el campo depende directa o indirectamente almenos de tres actores4 5(6 la cantidad neta de calor que el suelo a"sor"e9 5'6la energía calorífca requerida para producir un cam"io dado en la temperaturadel suelo, y 5/6 la energía requerida para cam"ios tales como laevapotranspiración, que ocurren constantemente so"re o cerca de la superfciede los suelos.

A"sorción ( p'rdida de calor

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La cantidad de calor a"sor"ido por los suelos se determina en principio por lacantidad de radiación solar eectiva que incide so"re la tierra. En un sitiodeterminado esta incidencia puede depender del clima. 8ero la cantidad deenergía que entra en el suelo viene aectada, además, por otros actores,como4 5(6 el color9 5'6 la inclinación, y 5/6 la cu"ierta vegetativa del lugarconsiderado. 7e sa"e que los suelos oscuros a"sor"en más energía que losclaros y que los suelos rojos y amarillos muestran un aumento más rápido detemperatura que los "lancos. $am"ién se 2a demostrado que cuanto más seacerque el %ngulo de incidencia de los rayos solares a la perpendicular, mayorserá la a"sorción.

>uando el suelo está desnudo o cu"ierto de vegetación, 2a"rá de tenerse encuenta otro actor que inuye marcadamente so"re la cantidad de insolaciónreci"ida. Los suelos desnudos se calientan más rápidamente y, al mismotiempo, se enrían más pronto que los cu"iertos de vegetación o de

cu"rimientos artifciales.8erdida de calor 2acia la atmosera4

e"e considerarse que parte de la radiación solar no se retienepermanentemente 2acia la atmosera. Los procesos responsa"les de estaspérdidas son4 5(6 la conducción o conductividad de la atmosera, y 5'6 laradiación al espacio e!terior.

Calor especi)co de los suelos

#tro actor importante que aecta a las relaciones de temperatura de un sueloes su calor específco o capacidad térmica. El calor especifco puede ser

e!presado como una ra3ón entre la cantidad de calor necesitado para alcan3arla temperatura de una sustancia dada, de (-D a (D>, comparada con la que senecesita a las mismas temperaturas para un peso igual de agua. Laimportancia de esta propiedad en el control de la temperatura del suelo es sinduda grande. La mera a"sorción de una cantidad dada de calor por un suelo noasegura necesariamente un aumento rápido de temperatura. 7iendo igualescualquiera de ellos, un suelo con un alto calor especifco desarrolla cam"ios detemperatura muc2o menos rápidos que lo 2aría otro de calor especifco "ajo.

Fajo unas condiciones dadas del campo el contenido de 2umedad del suelodetermina, más que otro actor cualquiera, la energía requerida para elevar latemperatura de los suelos.

Calor de $apori*ación

La 2umedad del suelo es tam"ién de gran importancia para determinar lacantidad de calor empleado en el proceso de la evaporación del agua del suelo.La vapori3ación se produce por un aumento de la actividad de energía queresulta del eecto de enriamiento so"re todo en la superfcie donde se verifcala mayor parte de la evapori3ación.

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Mo$imiento del calor en los suelos

Gran parte de la insolación solar desaparece en la atmosera. %lgo de ella, noo"stante, penetra lentamente en el perfl proundo por conducción. Este tipo demovimiento es inuido por varios actores, de los cuales el más importante espro"a"lemente el contenido de 2umedad de los niveles del suelo. El calor pasa

del suelo al agua unas (-) veces más ácilmente que del suelo al aire. %medida que el agua aumenta en un suelo el aire disminuye y su resistencia a latranserencia viene disminuyendo cada ve3 más. >uando está presente unacantidad de agua sufciente para unir más las partículas del suelo, nuevasadiciones, tendrán peque?a inuencia en la conducción del calor. #tro papelimportante de la 2umedad es este.