1. -

2. Los suelos son estructuras dinmicas que van cambiando desde sus inicios hasta adquirir un equilibrio con el entorno 3. RECURSO En esta capa terrestre el ser humano ha sido capaz de generar Alimentos (agricultura) Criar animales (ganadera) Explotar los bosques (silvicutura) y los minerales (minera). Adems aprendiendo las caractersticas y composicin del suelo, el hombre ha desarrollado la construccin de viviendas y caminos. 4. CARACTERSTICAS Y COMPUESTOS DEL SUELOEl suelo es la cubierta superficial de la Tierra. Est compuesto por minerales y partculas orgnicas producidas por la accin del agua y procesos de desintegracin orgnica. 5. PROCESO DE FORMACIN DE LOS SUELOS1-Roca madre; 2-Accin mecnica (cambios de temperatura, hielo, etc.); 3-Accin qumica del agua y de sus sales minerales; 4-Accin de los seres vivos; 5-Accin conjunta de todos las materias orgnicas e inorgnicas. 6. ARENALa arena procede de la meteorizacin de la roca madre. 7. ARCILLASLas arcillas proceden de silicatos descompuestos de la roca madre 8. AZUFRELas altas concentraciones de azufre solo son soportadas por determinadas plantas denominadas gipsfilas 9. HUMUSEl humus es el resultado de la descomposicin de restos animales y vegetales 10. ROCAS IGNEASCuando el magma asoma a la superficie y se enfra rpidamente, da lugar a la rocas gneas extrusivas o volcnicas, como los basaltos o las siolitas 11. La estructura vertical del suelo est compuesta por una serie de capas denominadas horizontes 12. HORIZONTES DEL SUELO EL SUELO EXHIBE DIFERENTES CAPAS CON EL AUMENTO DE LA PROFUNDIDAD, LLAMADAS HORIZONTES. HORIZONTE A: CAPA SUPERIOR DE VARIAS PULGADAS DE ANCHO. ES LA CAPA DE MAXIMA ACTIVIDAD BIOLOGICA EN EL SUELO Y CONTIENE MUCHA DE SU MATERIA ORGANICA. HORIZONTE B: RECIBE MATERIALES COMO LA MATERIA O SUB SUELO ORGANICA Y PARTICULAS ARCILLOSAS LIXIVIADOS. HORIZONTE C: ESTA COMPUESTO DE ROCAS PARENTALES DE DESGASTE DE LAS CUALES EL SUELO FUE ORIGINADO 13. TIPOS DE SUSTANCIAS QUIMICAS PRESENTES EN LOS SUELOS MATERIAL MINERAL MATERIAL ORGANICO GASES AGUASOLUTOS ORGANICOS E INORGANICOS POLARES Y NO POLARES + ORGANISMOS VIVOS 14. MATERIALES INORGANICOS Son compuestos inorgnicos no disueltos, producidos por la meteorizacin y la descomposicin de las rocas superficiales. El suelo posee varias partculas, de diferentes tamaos, principalmente la piedra, arcilla y grava. Las pequeas sirven como depsito de nutrientes y tambin determinan en gran medida la capacidad del suelo para almacenar agua, elemento vital para el crecimiento de las plantas. 15. COMPUESTOS INORGANICOS EN EL SUELO LA MATERIA MINERAL DISUELTA EN EL SUELO SE HALLA PRESENTE COMO IONES . LOS CATIONES PREDOMINANTES SON : H+, Ca+2, Mg+2 , K+, Na + EN BAJO NIVEL:Fe+2, Mn+2 , Al+3.LOS ANIONES PRINCIPALES SON : HCO3-, CO3=, SO4=,Cl-, F- 16. GASES Los gases son requeridos por las plantas ypor los organismos subterrneos. Entre los gases encontramos grandes cantidades de oxgeno (metabolismo y crecimiento de las plantas), dixido de carbono disueltos y nitrgeno. 17. MATERIA ORGANICA Los distintos tipos de materia orgnica, viva o muerta, presentes est formada por restos vegetales y animales. Aqu est la materia orgnica llamada humus. La materia orgnica representa entre el 2 y el 5% del suelo superficial de las zonas hmedas, siendo menor a 0,5% en los ridos y mayor de 95% en los suelos de turba. 18. COMPUESTOS ORGANICOS EN EL SUELO TIPO DE COMPUESTO HumusCOMPOSICINSIGNIFICADOResiduos de la descomposicin de las plantas resistentes a la degradacin. Alto contenido de C, H y OComponente orgnico muy abundante, mejora las propiedades fsicas del suelo, intercambia nutrientes, reservorio de N fijoGrasas, Resinas y CerasLpidos extrables por solventes orgnicosSolamente altos porcentajes de materia orgnica pueden afectar adversamente las propiedades fsicas repeliendo el agua, tal vez fototxicosSacridosCelulosa, almidones, semi-celulosa, gomasPrincipal fuente de alimento para los microorganismos del suelo. Ayuda a estabilizar el suelo.Orgnicos que Nitrgeno enlazado al humus, Suministran N para la fertilidad del contienen N aminocidos y otros suelo Compuestos de FsforoEsteres de fosfato, inositol Fuente de fsforo para las plantas fosforados y fosfolpidos. 19. SOLUCION DEL SUELO Esla porcin acuosa del suelo que contiene la materia disuelta resultante de los procesos qumicos y bioqumicos y de su intercambio con la hidrosfera y la biosfera.Elagua o solucin del suelo es importantsima ya que por este medio los nutrientes son absorbidos por las races. Su ausencia produce esterilidad en el suelo. 20. ORGANISMOS VIVOS EN EL SUELO 21. REACCIONES QUIMICAS EN EL SUELO REACCIONES ACIDO - BASICAS REACCIONES DE INTERCAMBIO IONICO 22. REACCIONES ACIDO-BASICAS2H2CO3 + H2O2H3O+ + 2HCO3- 23. REACCIONES DE INTERCAMBIO IONICO EN EL SUELO CIC - CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO Es el mecanismo por el cual Ca, K, Mg y trazas de M+ (metales) son disponibles para las plantas. Se expresa en meq de Ca+2 (Na+ o K+) / 100 g de suelo CIC vara con el pH y pE 24. CIC- CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO CUANDO LOS IONES METALICOS NUTRIENTES SON TOMADOS POR LAS RAICES DE LAS PLANTAS, EL ION H+ ES INTERCAMBIADO POR IONES METALICOS. 25. ESTE PROCESO MAS LA LIXIVIACION DE Ca, Mg Y OTROS IONES METALICOS DESDE EL SUELO POR AGUA QUE CONTIENE ACIDO CARBONICO , TIENDE ACIDIFICAR EL SUELO:Suelo}Ca+2 + 2CO2+ 2H2O Suelo}(H+)2 + Ca+2 (raz) + 2HCO3EL SUELO ACTUA COMO BUFFER Y RESISTE CAMBIOS DE pH. 26. MINERALES ARCILLOSOSSe sustituye un tomo demenor valencia por otro de mayor valencia, como Mg+2 por Al+3 MATERIALES ORGANICOSSe sustituyen los cationes en los grupos carboxlicos. Humus: alta CIC (300-400 meq/100g). Suelos con materia orgnica tpica 10-30 meq/100g. 27. CONTAMINACIN DEL SUELO Un suelo se puede degradar al acumularse en l sustancias a unos niveles que repercuten negativamente en el comportamiento de los suelos. Se trata pues de una degradacin qumica que provoca la prdida parcial o total de la productividad del suelo. 28. CONTAMINACION DEL SUELORESIDUOS SLIDOSRESIDUOS PELIGROSOS 29. En los estudios de contaminacin, no basta condetectar la presencia de contaminantes sino que se han de definir los mximos niveles admisibles y los posibles factores que puedan influir en la respuesta del suelo a los agentes contaminantes, como son: Vulnerabilidad. Poder de amortiguacin Biodisponibilidad Movilidad Persistencia Carga Crtica. 30. VULNERABILIDAD Representa el grado de sensibilidad del suelo frente a la agresin de los agentes contaminantes. Est relacionado con la capacidad de amortiguacin: a mayor capacidad de amortiguacin menor vulnerabilidad. 31. PODERDE AMORTIGUACIN:Representa la capacidad que tiene un suelo de inactivar los efectos negativos de los contaminantes y se puede ejercer por varios mecanismos: Neutralizacin. Degradacin Adsorcin Complexacin Insolubilizacin Depende fundamentalmente de determinadas caractersticas de los horizontes superficiales. 32. Biodisponibilidad: Es la asimilacindel contaminante por los microorganismos y en consecuencia la posibilidad de causar algn efecto negativo o positivo. Movilidad: regular la distribucin delcontaminante y por tanto su posible transporte a otros sistemas. 33. Persistencia: regular el periodo deactividad de la sustancia y por tanto es otra medida de su peligrosidad. Carga Crtica: Representa la cantidadmxima de un determinado componente que puede ser aportado a un suelo sin que se produzcan efectos nocivos. 34. RUTA DE INCORPORACIN DE RUTA DE INCORPORACIN DE CONTAMINANTES CONTAMINANTES GASES polvo, humos, aerosoles LQUIDOS aguas residuales, plaguicidas SLIDOS basura, fertilizantes, lodos CONTAMINACINSUELO PLANTACompuestos orgnicos Compuestos inorgnicosHOMBRE ANIMALMovilizacin Lavado y erosin Alteracin de minerales Alteracin de rocas Contaminacin de aguas 35. AGENTES CONTAMINANTES Y SU PROCEDENCIA Estos agentes contaminantes proceden generalmente de la actuacin antropognica del hombre y son: Los metales pesados proceden directamente de las minas, fundicin y refino; residuos domsticos; Productos agrcolas como fitosanitarios; Emisiones atmosfricas mediante actividades de minera y refinera de metales, quema de combustibles fsiles, purines, etc. 36. METALES PESADOS Los metales pesados en pequeasdosis pueden ser beneficiosos para los organismos vivos y de hecho son utilizados como micro nutrientes, pero pasado un umbral se convierten en elementos nocivos para la salud. 37. CADENA TROFICA 38. FITOSANITARIOS plaguicidas y fertilizantes Son, generalmente, productos qumicos de sntesis y sus efectos dependen tanto de las caractersticas de las molculas orgnicas (mayora de los plaguicidas) como de las caractersticas del suelo. Los fertilizantes adems de contener metales pesados, producen contaminacin por fosfatos (eutrofizacin en lagos) y nitratos 39. LAS EMISIONES CIDAS ATMOSFRICAS Proceden generalmente de la industria, deltrfico rodado, abonos nitrogenados que sufren el proceso de desnitrificacin. Como consecuencia de esta contaminacin se disminuye el pH del suelo con lo que se puede superar la capacidad tampn y liberar elementos de las estructuras cristalinas que a esos pH pueden solubilizarse y son altamente txicos para animales y plantas. 40. UTILIZACIN DE AGUA DE RIEGO SALINA El mal uso del agua de riego provoca la salinizacin y la sodificacin del suelo. 41. SALINIZACIN Se produce una acumulacin de sales ms solubles que el yeso que interfieren en el crecimiento de la mayora de los cultivos y plantas no especializadas 42. SODIFICACIN Se produce una acumulacin de sodio intercambiable que tiene una accin dispersante sobre las arcillas y de solubilizacin de la materia orgnica, que afecta muy negativamente a las propiedades fsicas del suelo ,por lo que el medio ser menos apto para el crecimiento de los cultivos. 43. SUELOS BASICOS En reas planas de pocas lluvias,el suelo puede llegar a ser muy bsico debido a la presencia de sales bsicas como el Na2CO3. 44. SUELOS SALINOS 45. CLASIFICACION DE LOS SUELOS Segn la clasificacin de Richards, se consideran: SALINOS los suelos cuya conductividad elctrica (del extracto de saturacin) sea mayor de 4 mS/cm SDICOS menor de 4 mS/cm, siempre que el porcentaje de sodio intercambiable (PSI) sea mayor de 15. 46. Clasificacin de los suelos CLASE DE SUELOS Parmetros Salino pH(unidades) < 8.5 C.E. (m S/cm) > 4 P.S.I. (%) < 15Normal Sdico Salino Sdico< 8.5 > 8.5 8.5 >4 >15P.S.I. porcentaje de Na intercambiable 47. En funcin de las sales presentes enun suelo podemos realizar una primera clasificacin, muy bsica, que consistira en categorizar este tipo de suelos en: Salinos Salino-Sdicos Sdicos no salinos 48. SUELOS SALINOS Su formacin se debe generalmente a falta dedrenaje y elevado porcentaje de evaporacin, lo cual origina la mencionada acumulacin de sales. Contienen cloruros, sulfatos, carbonatos y bicarbonatos de sodio y calcio, magnesio y potasio, y tambin pueden proceder de las sales contenidas en aguas que han atravesado capas geolgicas ricas en ellas. 49. SUELOS SALINOS 50. SUELOS SALINOSCARACTERISTICAS Conductividad elctrica en el extracto saturado mayor de 4 mmhos/cm a 25 C. PSI(Porcentaje de sodio intercambiable) < 15% pH generalmente < 8,5 unidades concentracin de sales > al 1% de su peso. 51. RECUPERACION DE SUELOS SALINOS Dotar al suelo de un buen drenaje y lavarlo Aportar azufre, que independientemente de rebajar el pH favorecer la formacin de sulfato sdico, sal soluble y por tanto lavable. Incorporar materia orgnica, pues ella, integrada en el suelo, mejorar la estructura, aumentar la capacidad de intercambio catinico e incidir en la oxidacin (microbiolgica) del azufre, transformndolo en sulfato, cuestin sta de mxima importancia. 52. SUELOS SALINOS EN AMBIENTES DESERTICOS Y ACUMULACION DE SALES EN SUPERFICIESSUELO SALINIZADO POR MALA ACCION DEL REGADIO COLORADO-USA 53. SUELOS SALINO-SODICOS CARACTERISTICAS Tienen una conductividad del extracto saturado superior a 4 mhos/cm.A 25C. porcentaje de sodio de cambio superior al 15%. Se originan por un proceso de salinizacin y acumulacin de sodio Si el contenido en sales es elevado, el pH raramente es superior a 8,5. 54. Clasificacin de la Salinidad de suelos de acuerdo a la respuesta de los cultivos TIPO DE SUELO SALINIDAD C.E(mS/cm) NormalesEFECTOS0-2Ligera SalinosMuy ligeraCasi nulos2-4sobre cultivos sensiblesMedia4-8mayora de los cultivosFuerte8-16Muy Fuerte> 16 cultivos muy TOLERANTESSolo cultivo TOLERANTES 55. Suelo sdico no salino CARACTERISTICAS Conductividad del extracto saturado < 4mmhos/cm. a 25 C. sodio de cambio supera el 15% pH > a 8,5, debido a una presencia predominante en ellos de carbonato sdico (que puede originar pH de hasta 10 unidades). 56. Entre sus sales se provoca una dispersin de lamateria orgnica, dando lugar a una apariencia oscura, por lo que se denomina tambin a este tipo de suelos lcali negro. Este tipo de suelos padece una destruccin de su estructura. La recuperacin, por tanto, tiene que ser abordada mediante la eliminacin de sodio de cambio (rebajar el pH) aplicando yeso, entre otros productos, que reaccionaran con el carbonato sdico, formando carbonato clcico y sulfato sdico (lcali blanco). Es necesario implantar cultivos, a ser posible de regado y resistentes a las sales, as como la incorporacin de enmiendas orgnicas. 57. PLANTAS TOLERANTES A LAS SALESQUINUA (BOLIVIA)RECUPERACION DE SUELOS SALINOS CON PASTOS 58. RECUPERACION DE SUELOS BASICOS Los suelos alcalinos pueden tratarse con Al oFe2(SO4)3 los cuales liberan cidos por hidrlisis:a) Fe2(SO4)32Fe+3 +3SO4-2 + 6H2O b) S S + 3/2O2 + H2O2Fe(OH)3(S) +6H+ +3SO4-2 2H+ + SO4-2El azufre es oxidado por bacterias hasta H 2SO4. Las grandes cantidades de S que estn siendoremovidas de pozos de petrleo para reducir la contaminacin del aire por SO2 hace este tratamiento de suelos alcalinos ms atractivo 59. SUELOS ACIDOS Cuando los nutrientes (iones metlicos) son absorbidos por las races de las plantas, el in hidrgeno es intercambiado por los iones metlicos. Este proceso ms la percolacin del Ca+2, Mg y otros metales desde el suelo por el agua que contiene H2CO3 lo vuelve cido: SUELO: Ca+2 + 2CO2 + 2H2O SUELO: 2H+ + Ca+2 (raz) + 2HCO3- 60. FUENTES DE ACIDEZ EN LOS SUELOS Los residuos de minas que contienen piritapueden producir tambin SUELOS ACIDOS por SO4-2 Sedimentos marinos bsicos que contienenFeS2 producen suelos cidos oxidacin de la pirita al aire libre.porla 61. CONSECUENCIAS DE LA ACIDEZ EN LOS SUELOS Al(III) es liberado en suelos cidosy es txico para las plantas. LIMITA SU CRECIMIENTO. El crecimiento de las plantas esptimo CERCA DE LA NEUTRALIDAD. 62. SUELOS CIDOS 63. EFECTOS DE LA LLUVIA CIDA 64. RECUPERACION DE SUELOS ACIDOS Si el suelo es muy cido puede ser recuperadousando cal o CaCO3: SUELO: 2H+ + CaCO3 SUELO: Ca+2 + CO2 + H2O 65. PRODUCCION DE ACIDEZ MINERAL Oxidacin de la Pirita en el Suelo FeS2 + 7/2O2 + H2OSuelos cidos Sulfatados Fe+2 + 2H+ + 2SO4=pH ~ 3 UNIDADES Estos suelos pueden ser formados por sedimentos marinos bsicos o neutros que contienen FeS2 , y se vuelven cidos por oxidacin de la pirita con el oxigeno del aire 66. OTRAS FUENTES DE ACIDEZ RESIDUO MINERO QUE CONTIENE PIRITAPUEDE TAMBIEN FORMAR SUELOS ACIDOS .EL Al (III) ES LIBERADO EN SUELO ACIDO,SIENDO TOXICO PARA LAS PLANTAS. 67. MACRONUTRIENTES Y MACRONUTRIENTES Y MICRONUTRIENTES EN EL SUELO MICRONUTRIENTES EN EL SUELO 68. MACRONUTRIENTES SON AQUELLOS ELEMENTOS PRESENTES EN NIVELES SUSTANCIALES EN PARTES Y FLUIDOS DE LA PLANTA. SON ESENCIALMENTE: CARBONO CALCIO HIDROGENO MAGNESIO OXIGENO AZUFRE NITROGENO FOSFORO POTASIO 69. MICRONUTRIENTES SON LOS ELEMENTOS QUE SON ESENCIALES SOLAMENTE EN NIVELES MUY BAJOS Y GENERALMENTE SON REQUERIDOS PARA LAS FUNCIONES DE LAS ENZIMAS ESENCIALES. SON ESENCIALMENTE: BORO CLORO HIERRO MANGANESOSODIO VANADIO ZINC MOLIBDENO 70. CICLO DE LOS OLIGOELEMENTOS 71. HIPERACUMULADORES SON AQUELLOS ELEMENTOS TRAZA QUE LAS PLANTAS ACUMULAN EN NIVELES EXTREMADAMENTE ALTOS. EJEMPLO: Ni y Cu QUE ACUMULAN MAS DE 1mg/g 72. FUENTES ANTROPOGENICAS DE CONTAMINACIN DEL SUELO 73. DISPONIBILIDAD RELATIVA POR LAS PLANTAS Y ORGANISMOS . FORMA DE RETENCIN EN EL SUELODISPONIBILIDAD RELATIVAIones en solucin del sueloFcilmente disponibleIn en complejo de cambioRelativamente disponibles pues estos metales, por su pequeo tamao y altas cargas, quedan fuertemente adsorbidosMetales quelados por compuestos orgnicosMenos disponiblesMetal precipitado o coprecipitadoDisponible slo si ocurre alguna alteracin qumicaIncorporado a la matriz biolgicaDisponible despus de la descomposicinMetal en la estructura mineralDisponible despus de la meteorizacin 74. MOVILIDAD RELATIVA DE LOS METALES PESADOS SEGN EL EH Y pH DEL SUELO MOVILIDADNEUTRO Y REDUCTOR ALCALINOOXIDANTEACIDOALTAZnZn, Cu, Co, Ni, Hg, Ag, AuMEDIACu, Co, Ni, Hg, Ag, Au, CdCdCdBAJAPbPbPbAl, Sn, Pt, CrAl, Sn, Cr, Zn, Cu, Co, Ni, Hg, Ag, AuMUY BAJAFe, Mn, Al, Sn, Pt, Cr, ZrZn, Cu, Co, Ni, Hg, Ag, Au, Cd, Pb 75. NEUTRALIZACION DEL SUELO UN SUELO MUY ACIDO PUEDE SER RESTAURADO PARA SU PRODUCTIVIDAD CON LA ADICION DE CARBONATO DE CALCIO . Suelo}(H+)2 + CaCO3 Suelo} Ca+2 +CO2+H2O SI EL SUELO ES ALCALINO DEBIDO A LA PRESENCIA DE SALES BASICAS , PUEDEN SER TRATADAS CON ALUMINIO O SULFATO DE HIERRO EL CUAL LIBERA ACIDEZ POR HIDROLISIS: 2Fe+3 +3SO4=+6H2O 2Fe(OH)3(s)+6H+ +3SO4= 76. PESTICIDAS EN EL SUELO 77. AGRICULTURA INDUSTRIAL 78. PESTICIDAS EN EL SUELO FACTORES QUE AFECTAN LA DEGRADACION: PESTICIDASOLUBILIDAD VOLATILIDAD CARGA POLARIDAD ESTRUCTURA MOLECULAR TAMAOSUELOTEMPERATURA pH PE 79. FORMAS DE DEGRADACION EN SUELOS1. BIODEGRADACION 2. DEGRADACION QUIMICA 3. REACCIONES FOTOQUIMICAS 80. EVOLUCIN EN EL SUELO DE LOS PLAGUICIDAS Los procesos que afectan a la evolucin de los plaguicidas en los suelos los podemos agrupar en: Procesos de acumulacin (adsorcin) Procesos de degradacin (descomposicin qumica y degradacin biolgica) Procesos de transporte (difusin, lixiviacin, volatilizacin). 81. VIAS DE TRANSFORMACIN DE LOS PLAGUICIDAS EN EL SUELO 82. EFECTOS BIOQUIMICOS DE LOS PESTICIDAS DDT ACTA SOBRE EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL SE DISUELVE EN LOS TEJIDOS GRASOS SE ACUMULA EN LAS MEMBRANAS GRASAS ALREDEDOR DE CELULAS NERVIOSAS. INTERRUPCION DE LA TRANSMISION DE LOS IMPULSOS NERVIOSOS.