3.2.3. Características físicas derivadas de los suelos

Porosidad

Todos los suelos tienen un porcentaje de volumen total ocupado por espacios vacíos. A través de ellos circula el aire y el agua requerido por las plantas.

La cantidad de poros o espacios vacíos depende de:

  • La textura del suelo
  • La porción de materia orgánica
  • La densidad
  • La estructura

La porosidad del suelo es inversamente proporcional a la densidad aparente.

La porosidad del esta formada por la suma de los porcentajes de poros de diferentes tamaños los cuales de acuerdo con su diámetro cumplen funciones especificas:

Poros grandes
macroporos
Poros medianos
mesoporos
Poros pequeños
microporos
  • Diámetros > a 60 micras
  • Alta infiltración
  • Buenas aireación
  • Diámetros entre 60 y 10 micras
  • Conducción de agua
  • Diámetro < a 10 micras
  • Almacenamiento de agua
  • Condición de agua

Valores de densidad aparente y porosidad de suelos para distintas texturas no compactados

Clase texturalRango Da (g/cm³)Rango Porosidad (%)
Arcilloso1,30 – 1,5545 – 51
Arcillo – Limoso1,25 – 1,4545 – 53
Arcillo – Arenoso1,40 – 1,6040 – 47
Franco – Arcilloso1,35 – 1,5043 – 49
Franco – Arcilloso – Limoso1,30 – 1,4545 – 51
Franco arcilloso arenoso1,40 – 1,6538 – 45
Franco limoso1,15 – 1,3549 – 56
Franco1,25 – 1,4047 – 53
Franco arenoso1,40 – 1,6040 – 47
Franco limoso arenoso1,50 – 1,7036 – 43
Arenoso1,55 – 1,8032 – 41
Limoso1,10 – 1,3051 – 58

Agua del suelo

💬 Es el agua que se encuentra retenida dentro de los poros del suelo y que proviene principalmente de la lluvia, riego, escorrentía infiltrada o ascenso capilar desde el nivel freático.

La permeabilidad se considera como la estimación cualitativa de la infiltración, mientras la infiltración se determina cuantitaivamente, midiendo velocidad con que el agua se desplaza.

Permeabilidad
💬 Es la capacidad que tiene el suelo para permitir el paso y movimiento del agua a través de sus poros, bajo la influencia de un gradiente hidráulico.

La permeabilidad es un valor sensible que depende de la naturaleza y características del suelo y de las fuerzas de superficie.

Este fenómeno es la respuesta a las fuerzas de cohesión y adhesión que se generan en los líquidos en la interface con un cuerpo solidó.

Infiltración
💬 Es el proceso mediante el cual el agua que llega a la superficie del suelo y se introduce desde la superficie hacia capas mas profundas del perfil del suelo.

La velocidad de infiltración o recorrido vertical y descendente del agua se mide en cm o mm recorridos por una lamina de agua.

A medida que la textura se hace más fina disminuye la infiltración y la permeabilidad se hace más lenta


Profundidad efectiva

Es la profundidad a la cual pueden llegar las raíces de las plantas sin obstáculos físicos ni químicos de ninguna naturaleza y donde pueden captar de manera eficiente agua y nutrientes.

Las principales limitantes que encuentran las raíces son:

  • Nivel freático
  • Capas endurecidas en impermeables de origen genético
  • Capas endurecidas por manejo de maquinaria
  • Presencia de contactos líticos
  • Limitantes químicos

Considerando que en los primeros ¾ de la profundidad de desarrollo radicular, se tiene el 90 % de la masa de raíces.

Se puede considera la siguiente ecuación:

     {\Large \[ D_{e} = 0,75  \times D_{r} \] }

 \textbf{Donde:} \\[6pt] \begin{array}{ll} \bullet \ D_{e} & = \text{Profundidad efectiva (cm)} \\[4pt] \bullet \ D_{r} & = \text{Profundidad radicular (cm)} \end{array}

Clases de profundidad efectiva del suelo según rango de profundidad

Rango (cm)Clase
< 25Suelo muy superficial

25 – 50
Suelo superficial
50 – 90Suelo moderadamente profundo
90 – 150Suelo profundo
150Suelo muy profundo
Calculadora


Consistencia

💬 Se refiere a cómo responde el suelo a la aplicación de una fuerza externa, dependiendo de su contenido de humedad.

Controla las fuerzas de cohesión y adhesión entre las partículas del suelo.

Determina la resistencia del suelo al laboreo, a la manipulación y a la deformación.

Influye en procesos como la compactación, estabilidad estructural y desarrollo radicular.

La consistencia cambia según el contenido de agua del suelo, por ello se clasifica en tres estados:

☀️ Seco
🌦️ Húmedo
🌧️ Saturado
Consistencia en seco
💬 Evalúa en una muestra de suelo seca al aire, analizando su comportamiento frente a la aplicación de una fuerza externa.

En estado seco, los materiales edáficos presentan:

  • Rigidez: el suelo es duro y poco deformable.
  • Fragilidad: tiende a fracturarse con facilidad al aplicar presión.
  • Máxima resistencia: ofrece su mayor resistencia mecánica antes de romperse.
  • Tendencia a desmoronarse: al fracturarse, puede convertirse en polvo o formar fragmentos con aristas agudas.
  • Sin recuperación de coherencia: una vez roto, no puede recomprimirse para recuperar su forma original.

Para evaluar la consistencia en seco:

  • Se selecciona una masa de suelo seca al aire.
  • Se intenta romper aplicando presión con los dedos o entre las manos.

Su resistencia da la clasificación:

IndicadorDescripción
SueltoNo coherente
BlandaMuy débilmente coherente y frágil
Ligeramente duraDébilmente resistente
DuraModeradamente resistente
Muy duraMuy resistente
Extremadamente duraResistente en extremo
Consistencia en húmedo
💬 Se evalúa cuando el suelo presenta un contenido intermedio de humedad, es decir, entre el estado seco al aire y la capacidad de campo.

En esta condición, la mayoría de los suelos presentan:

  • Fractura en masas pequeñas: sin pulverizarse.
  • Ausencia de fragilidad: debido al aumento de la cohesión entre partículas.
  • Capacidad de recuperar coherencia: cuando se comprime, es decir, el suelo puede volver a unirse o moldearse.

Para evaluar la consistencia en húmedo:

  • Se selecciona una muestra ligeramente húmeda.
  • Se aplica presión entre el pulgar y el índice.

La mayor o menor resistencia que opone a la ruptura nos da la evaluación:

IndicadorDescripción
SueltaNo coherente
Muy friableEl material se rompe fácilmente bajo débil presión entre pulgar e índice y recupera cohesión al ser comprimido.
FriableEl material se rompe fácilmente bajo débil a moderada presión y recupera cohesión al ser comprimido.
FirmeEl material se rompe bajo moderada presión entre pulgar e índice, pero la resistencia es notoriamente evidente.
Muy firmeEl material se rompe bajo fuerte presión.
Extremadamente firmeEl material solo se rompe bajo muy fuerte presión, no así entre pulgar e índice y se debe partir poco a poco.
Consistencia en mojado o saturado
💬 Se evalúa cuando el suelo está a capacidad de campo o ligeramente por encima, analizando su comportamiento al manipularlo en condiciones de alta humedad.

La consistencia en mojado se caracteriza por dos propiedades:

Adherencia
💬 Capacidad del suelo de pegarse a los objetos o al ser comprimida entre pulgar e índice.

Clasificación el grado de adhesividad

Nivel de AdhesividadDescripción
No AdhesivaNo se adhiere
Ligeramente AdhesivaSe adhiere levemente sin tender a romperse
AdhesivaSe adhiere y tiende a romperse
Muy AdhesivaSe adhiere fuertemente
Plasticidad
💬 Capacidad del suelo de deformarse sin romperse y mantener la forma adquirida.

Clasificación el grado de plasticidad

Nivel de PlasticidadDescripción
No PlásticoNo se puede formar un rollo
Ligeramente PlásticoSe puede formar un rollo fácilmente deformable
PlásticoSe puede formar un rollo moderadamente deformable
Muy PlásticoSe puede formar un rollo sin deformarse

Influencia de las fracciones finas

  • Las arcillas son las responsables de la plasticidad y adhesividad del suelo.
  • Las arcillas secundarias silicatadas, con estructura laminar, aumentan la plasticidad.
  • Suelos con menos del 15% de arcilla no presentan plasticidad apreciable.

Resistencia a la penetración

💬 Es la capacidad que tiene el suelo, en su estado natural y confinado, para oponerse a la penetración de un objeto rígido.

Para su correcta evaluación, deben definirse la forma y el tamaño del elemento que se introduce en el suelo.

     {\Large \[ \mathrm{RP} \;=\; \left \frac{\mathrm{F}}{A} \right \] }

 \textbf{Donde:} \\[6pt] \begin{array}{ll} \bullet\ \text{RMP} & = \text{Resistencia mecánica a la penetración} \\[4pt] \bullet\ \text{F}   & = \text{Fuerza aplicada al suelo (N)} \\[4pt] \bullet\ \text{A}   & = \text{Área superficial del cono (cm}^{2}\text{)} \end{array}