Edafología. Ciencias Ambientales

Lección 5 Propiedades del suelo. Propiedades físicas. Porosidad.

 

La porosidad del suelo viene representada por el porcentaje de huecos existentes en el mismo frente al volumen total.

La porosidad depende de la textura, de la estructura y de la actividad biológica del suelo. Cuanto más gruesos son los elementos de la textura mayores son los huecos entre ellos, salvo si las partículas más finas se colocan dentro de esos huecos o sí los cementos coloidales los obturan. No obstante lo más corriente es que los suelos con elementos gruesos presenten poros también gruesos y los suelos limosos y arcillosos, huecos muy numerosos pero de pequeño tamaño. La materia orgánica contribuye a aumentar sensiblemente la porosidad. Son por tanto los suelos coloidales los que tienen la mayor porosidad.

La influencia de la estructura es tan evidente que a menudo se utiliza el valor de la porosidad para dar una idea de la estructura del suelo; además los agentes que destruyen la estructura disminuyen la porosidad, como por ejemplo el apisonado.

El tercer factor que tiende a desarrollar la porosidad es la actividad biológica del suelo, especialmente la de la microfauna. En los suelos cuya actividad biológica es intensa se observa con frecuencia, al lado de las huellas del recorrido de las lombrices, un gran número de canalículos finos que resultan del trabajo de pequeños insectos. Cuando este tipo de poros resulta predominante se dice que el suelo tiene una porosidad tubular.

La porosidad constituye el dominio natural de las fases líquida y gaseosa del suelo, siendo la primera la que por su variabilidad límita el espacio ocupado por la segunda.

El calculo de la porosidad total puede hacerse mediante los valores de los tipos de densidad que acabamos de considerar, de forma que la masa de la fase sólida de un volumen unitario vendria expresado por el valor de la densidad aparente, y el volumen ocupado por esa fase solida lo definiria el cociente entre su masa y la densidad real de dicha fase sólida:

Masa de suelo en un metro cúbico = da Mg

Volumen ocupado por la masa anterior = da/dr

Volumen de poros en un metro cúbico de suelo = ( 1 - da/dr )

El porcentaje de porosidad vendrá expresado por:

P = 100 ( 1 - da/dr ) %

Siendo da y dr los valores de densidad aparente y real respectivamente y P el porcentaje de huecos del suelo u horizonte considerado.

Para una correcta aireación del suelo y una buena retención de agua, es conveniente que la porosidad se sitúe entre el 40 % y el 60 %. Valores menores del límite inferior pueden crear asfixia en las raíces, contenidos de agua retenida muy bajos, o ambas cosas a la vez. Un valor superior al límite máximo supone una dificultada para el contacto entre el suelo y las raíces de las plantas.

En el suelo se distinguen de forma tradicional pero empírica y a menudo arbitraria una macroporosidad y una microporosidad.

La macroporosidad, o porosidad no capilar, esta formada por huecos grandes, que están ocupados frecuentemente por aire. A menudo se presentan en forma de grietas que separan los agregados e incluso penetran en los mismos. Su importancia depende sobre todo de la estructura del suelo, de su grado de fisuración y parcialmente de la textura. Es mas elevada en suelos arenosos.

Grieta de retracción que alcanza la superficie del suelo. Solo aparece cuando el suelo está seco y en aquellos casos en que los cambios de volumen son muy notorios como sucede con la presencia de arcillas expansibles.

Grietas de separación entre los agregados del suelo, en general permanecen hasta que el suelo se encuentra bastante húmedo.

La microporosidad depende también de la estructura pero sobre todo de la textura y de la actividad biológica. Es muy grande en los suelos ricos en elementos finos y en los dotados de una microfauna numerosa y activa.

El límite entre macro y microporosidad esta fijado por algunos autores en 10 mm y por otros en 8 mm, más lógico ya que corresponde al límite superior de la capacidad de retención de agua, en el cual ésta está retenida con tal fuerza que no es susceptible de desplazamiento vertical por acción gravitatoria, de modo que esos poros, una vez llenos de agua, permanecerían siempre así si no se aplica alguna fuerza externa que la desplace. Para darnos una idea del tamaño de poros diremos que por encima de las 30 mm el agua de gravedad puede circular libremente; por debajo de 20 mm no pueden penetrar los protozoos, por debajo de 1 mm no pueden hacerlo los pelos radiculares y por debajo de 0,2 mm no les es posible a las bacterias. En un suelo bien constituido la porosidad se reparte aproximadamente a partes iguales entre macro y microporosidad.

Una porosidad elevada es extremadamente favorable a la vegetación ya que facilita el arraigamiento, asegura la conservación del agua y favorece los cambios entre el vegetal y el suelo, permitiendo la difusión del agua y del aire. Pero el espacio poroso se halla distribuido entre toda la masa del suelo, existiendo huecos de diferentes formas y tamaños con orientaciones muy distintas.

Las grietas de retracción pueden tener varios centímetros de anchura y alcanzar hasta un metro de profundidad pero en el momento en que el suelo se humedece se cierran y desaparecen. Por ellas puede circular el agua aunque usualmente pertenecen al dominio del aire. Algo similar ocurre con los espacios existentes entre los agregados del suelo, de menor tamaño que las anteriores pero pertenecientes también al dominio gaseoso.

Los huecos intrapedales, del interior de los agregados, suelen pertenecer a la microporosidad aunque también pueden existir algunos de mayor tamaño.

Naturalmente, la circulación del agua está influida por el volumen ocupado por la macroporosidad, pero también por la forma y distribución de los poros correspondientes.

En ocasiones se forman una especie de burbujas conocidas como "vesículas", que no están interconectadas con el resto del sistema poroso por lo que aunque su tamaño es grande no participan del sistema de circulación del agua y siempre están llenas de gas.

Una correcta distribución de los fluidos del suelo requiere una buena distribución entre macro y microporosidad, que suele estimarse en volumenes semejantes, de modo que cada una ocupe entre un 40 % y un 60 % del total. Las desviaciones hacia la microporosidad generan un ambiente asfixiante y reductor con escaso suministro de oxígeno a las raíces. La contraria supone un buena aireación pero una retención de agua insuficiente. Es más importante está distribución que el valor total de porosidad del suelo.

La medida de ambos valores suele hacerse en función del agua retenida con determinada intensidad, como veremos en el apartado correspondiente, pudiendo calcular a partir de ella el valor de la microporosidad, mientras que el de la macroporosidad se obtiene por diferencia entre la anterior y el valor total.

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A Lección 5

Actualizada 13/4/05