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M. Simón
Dpto. Edafología y Química AgrícolaUniversidad de Almería
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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
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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
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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
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2C
3C
4C
C
B
A
CLIMA =CLIMA ≠
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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
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FeS
X 2
x 4 X 8
Arena (1 mm) Limo fino (0.01 mm)
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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
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-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 +
KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + 10H+
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
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H+
H+
H+
H+ H+
H+
H+
O2
CO2
K
O2-
O2-
KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + 10H+
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
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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
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C
BwA
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-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
3 4 5 6 7 8 9 10
MoscovitaAlbitaAnortita
pH
l o g A l 3 +
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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+
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Ca2+Mg2+
K +
Ca2+
Estructura del suelo
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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
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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
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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+
-
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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
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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
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0.4 - 1.2 mol/cu-
-+ +Mg
Minerales 2:1
Esmectitas
Mg+ +
0.65 Å
+ +Mg
Si4 (Al2-xMgx) O10 (OH)2
7/31/2019 Edafologia CCAA
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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
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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
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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
7/31/2019 Edafologia CCAA
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agitación reposo ultrasonidos reposo
MOL HH Pirofosfato sodicoSosa pH ≈ 11
H 2SO4 pH ≈ 1.5
agitaciónH2O
Precursores
HI
AF
AH
HC O
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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
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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
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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
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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
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Ca2+Mg2+
Ca2+
Ca2+
Mg2+
Mg2+
Ca2+Ca2+
Ca2+ Mg2+
migajosa
granular
bloques angulares
bloques subangulares
TIPOS DE ESTRUCTURA
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Ca2+
Ca2+
Ca2+
Mg2+Mg2+
Na+ Na+
Na+
prismáticas
masivas
laminar
7/31/2019 Edafologia CCAA
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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
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2σ cosαΔP =
r ρ
α
α
7/31/2019 Edafologia CCAA
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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
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//
i n f i l t r a c i ó n
tiempo
//
Infiltración
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evapotranspiración
evaporaciónevaporación
APORTE
escorrentìa
retención
retención
retención
Recarga de acuíferos
ió ( ) E dTi d
7/31/2019 Edafologia CCAA
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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
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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
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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
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22 cm
51 cm
Reserva = 170 mm
lluvia - escorrentía = tasa de infiltración
CRAT
Ex.Ag.
LLUVIA = 60 mm h-1
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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
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////
lavado
no lavado
pérdidas
ganancias
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-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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:
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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
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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
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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
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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
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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
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-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-
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-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%
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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
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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%
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Lavado de carbonatos, carbonatación oproceso de formación de horizontes cálcicos
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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
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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
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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
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cálcico
gípsico
cálcico
gípsico
Ca2+
Salinización:• abonado excesivo -
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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
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+ - + - +
- + - + -+ - + - +
- + - + -
- + - + - + -+ - + - + - +- + - + - + -
+ - + - + - +- + - + - + -+ - + - + - +- + - + - + -+ - + - + - +
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 )
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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
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U U.
.
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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
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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%
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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-
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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
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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
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Na
+
- - - -- - - -
-- - - -
- - - --
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+
- - - -- - - - -
- - - -- - - - - Na Ca
Enmiendas cálcicas + Lavado
+- - - -- - - - -
- - - -- - - - -+
Control de la sodicidad
CEc - CE
HidromorfíaH+ + e- 1/2H2(g) K=1 [H2]1/2 / [H+] [e-] = 1
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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
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-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)+
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-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
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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%,
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) 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:
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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
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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
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)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
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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?.