FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA DE INGENIERÍA AGRICOLA
INFORME DE PRÁCTICO TÉCNICAS DE LAVADO DE SUELOS Y ARCILLA COMO FRACCIÓN ACTIVA DEL SUELO “
Curso
: Salinidad
Docente
: Ing. Párraga Cárdenas Edilberto
Ciclo
: IX
Alumno
: Castillo Sánchez Luis Angel
”
Trujillo - Perú
2013
7 de Mayo del 2013
Salinidad y Recuperación de Tierras PROCEDIMIENTO Y TÉCNICAS DE LAVADO DE SUELOS I. INTRODUCCION El lavado de las sales, con vistas a que estas sean arrastradas en profundidad más allá de donde alcanzan la mayor parte de los sistemas radicales de las plantas, es una medida esencial con vistas a la recuperación de los suelos degradados por su acumulación. Al objeto a alcanzar tales objetivos, el sistema más simple consiste en un riego abundante (a veces incluso con agua ligeramente salina), que disolverá las sales y las arrastrará hasta los horizontes más profundos del perfil del suelo. El denominado riego a manta es una buena solución. Sin embargo, debido a que las solubilidades de cada sal son diferentes, debe tenerse en cuenta su naturaleza o composición. Suele ser habitual que, tras realizar tal práctica se requiera después un drenaje artificial del agua añadida, al objeto de evitar a toda costa un ascenso del nivel freático hacia la superficie que retornaría con ella los compuestos lavados. El agua de lavado también puede ser exportada a otras zonas por medio de drenes, teniendo siempre en cuenta que estás últimas no padezcan el mismo problema de degradación por sales. Existen otras medidas que también analizaremos en este post. Señalemos de paso que los suelos salinos y sódicos poseen problemáticas distintas, por lo que los respectivos sistemas de recuperación también son diferentes. En cualquier caso, resulta obvio que la salinización afecta principalmente a las zonas áridas y semiáridas del mundo, es decir a aquellas en donde el agua es un bien escaso, siendo a menudo difícil, cuando no imposible rehabilitar grandes extensiones.
El manejo del suelo, para la eliminación de las sales, se realiza de distinta manera y con resultados diferentes según que el problema tóxico sean las sales solubles o el sodio en el complejo de cambio (carbonato y bicarbonato sódicos). En el primer caso su planteamiento es muy sencillo y su realización práctica también es relativamente fácil, en general, pero si el problema de toxicidad lo representan las sales alcalinas de sodio el problema es más complejo y los resultados son aún más problemáticos.
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Salinidad y Recuperación de Tierras 1.1
OBJETIVOS Conocer el estudio de los diferentes métodos o técnicas para el lavado de suelos salinos Conocer el estudio de la arcilla como fracción del suelo, y su incidencia en el sector agrícola.
II. DESARROLLO DEL TEMA 2.1. DEFINICION ¿Qué es el lavado del suelo? El lavado del suelo es una técnica que consiste en el uso de líquidos (generalmente agua, combinada a veces con aditivos químicos) y un procedimiento mecánico para depurar el suelo. Con este procedimiento se retiran contaminantes peligrosos y se los concentra, reduciendo su volumen. Los contaminantes peligrosos tienden a unirse en forma química o física al limo y la arcilla, materiales que, a su vez, se unen a la arena y a partículas de grava. Dentro de la separación de partículas, es necesario asentar las partículas finas que van quedándose en el agua de lavado para darle el mismo tratamiento que a las partículas gruesas.
¿En qué casos convendría usar la técnica de lavado del suelo? El lavado del suelo se puede usar por sí solo, pero a menudo se usa combinado con otras técnicas de tratamiento. El uso principal del lavado del suelo tal vez sea como técnica para reducir el volumen, concentrando los contaminantes en una masa relativamente pequeña de material. Cuanto mayor sea el porcentaje de arena gruesa y grava en el material que deba tratarse (que se puede limpiar y quizá llevar de vuelta al sitio), más eficaz será el lavado del suelo en función del costo.
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Salinidad y Recuperación de Tierras Idealmente, el proceso de lavado del suelo reduciría el volumen en un 90% (lo cual significa que sólo el 10% del volumen original necesitaría tratamiento ulterior). ¿Dará resultado el lavado del suelo en cualquier lugar? Con el lavado del suelo se obtiene un resultado óptimo cuando el suelo no contiene mucho limo o arcilla. En algunos casos, lo mejor es combinar el lavado del suelo con otras técnicas de tratamiento, en vez de usarlo por sí solo. A menudo se pueden retirar mejor los contaminantes durante el proceso de lavado del suelo añadiendo aditivos químicos al agua del lavado. Sin embargo, la presencia de estos aditivos podría dificultar el tratamiento del agua del lavado usada y la eliminación de residuos del lavado. Hay que tener en cuenta el costo de la manipulación y el uso de aditivos en función de la mejora que se logrará en la eficacia del proceso de lavado del suelo. 1. TIPO DE SALES PRESENTES EN LA RECUPERACIÓN DE SUELOS A. CLORUROS SÓDICOS El lavado es relativamente fácil en suelos con yeso, en los que el Calcio que se libera no permite que el sodio pase a forma intercambiable. La eliminación del cloruro magnésico y del sulfato magnésico del suelo es difícil, ya que el magnesio, debido a su alta densidad de carga tiende a ocupar las posiciones de intercambio, desplazando a los iones monovalentes durante el lavado; por lo que su lavado requeriría enmiendas cálcicas. B. SUELOS EN SECANO Se debe preparar el terreno, de tal modo que asegure una infiltración del agua de lluvia lo más elevada posible. Esto se conseguirá mejorando las propiedades físicas del suelo, incrementando el tiempo de contacto del agua de lluvia con su superficie, mediante la construcción de terrazas, y disminuyendo o eliminando la escorrentía con labores adecuadas y manteniendo una cobertura vegetal. Además de regar, en la gran mayoría de los casos, es necesario extraer artificialmente el agua. Para ello se instalan a determinada profundidad del suelo un sistema de drenes (tubos de recogida del agua) que evacua esta agua a unos canales o zanjas de desagüe.
Pero si en el suelo son abundantes las sales sódicas de reacción alcalina como los carbonatos y bicarbonatos sódicos, el lavado artificial del suelo provoca efectos contraproducentes, ya que al añadir más agua lo que se consigue es que el suelo sea cada vez más alcalino, pues como ya hemos visto.
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Salinidad y Recuperación de Tierras 2. PROCEDIMIENTO GENERALES PARA EL LAVADO DE SUELOS
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En el procedimiento de lavado del suelo se separa la tierra fina contaminada (limo y arcilla) de la tierra gruesa (arena y grava).
Una vez concluido el procedimiento, la tierra de volumen más reducido, que contiene la mayoría de las partículas finas de limo y arcilla, puede ser sometida a un tratamiento ulterior con otros métodos (como incineración o medidas biocorrectivas) o se puede eliminar de conformidad con las normas federales y estatales.
La tierra más limpia, de mayor volumen, no es tóxica y se puede usar como relleno.
Durante el procedimiento, las partículas de grava y de arena más pesadas se asientan y son sometidas a pruebas para detectar contaminantes. Si están limpias, este material se puede usar en el sitio o llevarse a otro lugar para usarlo como relleno. Si todavía quedan vestigios de contaminantes, se puede someter el material a otro ciclo de lavado, recogerlo para aplicarle un tratamiento diferente o eliminarlo en otro lugar.
Este último método podría estar reglamentado por la Ley de Conservación y Recuperación de Recursos o la Ley de Control de Sustancias Tóxicas.
El limo y la arcilla contaminados que están en el agua del lavado se asientan y se separan del agua del lavado. Como el agua del lavado ahora contiene contaminantes, es sometida a un tratamiento a fin de que se pueda reciclar para otros usos. Como ya se dijo, el agua de lavado podría contener aditivos, algunos de los cuales podrían interferir en el tratamiento. En ese caso, hay que retirar los aditivos o neutralizarlos con un tratamiento preliminar.
Después de separar el limo y la arcilla del agua del lavado, se los somete a una prueba para determinar si contienen contaminantes. Si todos los contaminantes pasaron al agua del lavado y el limo y la arcilla están limpios, el limo y la arcilla se pueden usar en el sitio o se pueden llevar a otro lugar para usarlos como relleno. Si el material todavía está contaminado, se puede someter a otro ciclo de lavado, recogerlo para aplicarle un tratamiento diferente o eliminarlo en un vertedero autorizado por la Ley de Conservación y Recuperación de Recursos o la Ley de Control de Sustancias Tóxicas
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Salinidad y Recuperación de Tierras III.
TÉCNICAS DE RECUPERACIÓN DE SUELOS SALINOS Y SÓDICOS Para la recuperación de suelos salinos y/o alcalinos, se utilizan a nivel mundial generalmente dos técnicas fundamentales: 1. LAVADO DE SALES 2. APLICACIÓN DE ENMIENDAS QUÍMICAS
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Además de estas dos técnicas básicas se deben utilizar algunas prácticas complementarias (como subsolados, incorporación de materia orgánica, etc.) cuya función principal es aumentar la eficiencia de las técnicas básicas.
Un procedimiento que se utiliza comúnmente para evacuar las sales de los suelos salinos es su lavado, el mismo que consiste en hacer pasar a través del suelo una cierta cantidad de agua que arrastra las sales existentes fuera de la zona radicular. En caso de que el suelo es alcalino (sódico) es preciso aplicar métodos más complejos ya que se requiere reemplazar el sodio inter-cambiable del complejo de cambio con ayuda de enmiendas químicas (mejoradores).
Esto se consigue mediante la adición de sustancias que aportan calcio (por ej. yeso) o que ayuden a movilizar el existente en el suelo. El calcio aplicado desplaza al sodio intercambiable de sus enlaces químicos. Entre las técnicas utilizadas para recuperar los suelos salinos o sódicos según Pizarro (1997) se tiene:
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Salinidad y Recuperación de Tierras A. TÉCNICAS BÁSICAS DE RECUPERACIÓN Lavado de Sales Según Pizarro, 1977, el agua aplicada a los suelos salinos en forma suplementaria al riego tiene como finalidad: Reducir la salinidad del suelo hasta niveles tolerables por los cultivos o recuperar suelos salinos que por su elevada cantidad de sales no pu eden por el momento ser utilizados para la agricultura. Para tal efecto se pueden realizar dos tipos de lavados que se denominan de mantenimiento, y que consisten en:
Aprovechar el riego para lavar el suelo, añadiendo en cada aplicación agua en exceso. Realizar lavados periódicos independientes del riego. Estos lavados pueden tener una frecuencia anual, semestral, etc. en función de los factores que influyen en la salinización y en función también de otros factores como épocas de cosecha, disponibilidades de agua, etc. 1. El primer paso que se requiere para la corrección de suelos salinos es la instalación de drenes (abiertos o subterráneos) para evacuar las sales solubles 2. El segundo paso es la corrección de los suelos salinos añadiendo un exceso de agua para lavar las sales. Sin embargo, en condiciones de Altiplano, no es tan fácil su implementación, por los costos, tenencia de tierras, calidad y escasez de agua y otros. a) Métodos de Lavado
Para realizar el lavado de sales, este autor recomienda primero nivelar el terreno, cuidando de eliminar los pequeños montículos. Luego se forma alrededor de las parcelas niveladas los camellones (parecidos a los que se utilizan para el cultivo del arroz por inundación). Previa-mente conviene eliminar de la parcelas la vegetación y dar un sub-solado o laboreo de 25-30 cm., con objeto de facilitar la infiltración del agua.
La altura de los camellones depende de la cantidad de agua a aplicar, ya que cuanto mayor sea la lámina de agua más efectivo será el lavado. (Pizarro, 1997).Para lograr la máxima efectividad del lavado es importante fraccionar el agua en varias aplicaciones. En la primera aplicación se añade el agua necesaria para elevar la humedad del suelo a capacidad de campo (C.C.). La segunda se realiza dos o tres días después, es decir, luego de que el agua de la primera aplicación ha disuelto gran cantidad de sales, que son fácilmente eliminadas en las aplicaciones posteriores. A medida que las aguas van pasando por el perfil del suelo, se van lavando las sales más
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Salinidad y Recuperación de Tierras solubles (cloruros de sodio y magnesio y sulfato de magnesio), mientras que el sulfato sódico tarda más en disolverse, sobre todo en aguas frías. El yeso presente en el suelo no es afectado prácticamente por los lavados. En general, la eficiencia de los lavados es mayor cuando se efectúan en la estación cálida, debido a que la solubilidad de las sales aumenta con la temperatura. b)
Lavados Aplicados con el Riego Cuando se trata de terrenos ya desalinizados en los que se pretende evitarla re salinización, las necesidades de lavado se suelen expresar como un porcentaje del agua de riego aplicada. En general, el agua necesaria para el lavado se aplica junto con la del riego, añadiendo una cantidad excesiva, de forma que una vez que el suelo alcanza la capacidad de campo, el exceso de agua percole las sales hacia las capas más profundas.
Para determinar la eficiencia del lavado es conveniente analizar las aguas de drenaje y determinar la cantidad relativa de sales eliminadas en comparación a las aguas añadidas al terreno, así mismo es necesario muestrear el suelo hasta una profundidad de aproximadamente 1,8 m para determinar los elementos que la conforman. Los cálculos de agua que se deben añadir al suelo, se basan principalmente en las cantidades de agua requeridas por los cultivos, la capacidad de agua que se puede almacenar en el suelo y la cantidad de agua necesaria para lavar las sales hasta una profundidad definida
1. APLICACIÓN DE ENMIENDAS QUÍMICAS La corrección de los suelos sódicos, según Thorne y Peterson (1963) es más complicada que en los suelos salinos, en razón de que no solo se requiere reemplazar el sodio intercambiable con calcio, sino mejorar sus propiedades físicas para promover el lavado del sodio. El calcio necesario para reemplazar el sodio intercambiable puede provenir del suelo, del agua de riego o de las enmiendas añadidas. La aplicación de enmiendas químicas (mejoradores) en los suelos alcalinos tiene como objetivo favorecer la sustitución del Na intercambiable por el Ca de la enmienda. La aplicación de las enmiendas se realiza cuando hay un exceso de Na en el suelo y por lo tanto presentan un psi elevados (>15 %).Las enmiendas químicas según Pizarro (1977), se pueden clasificar de la siguiente manera:
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Salinidad y Recuperación de Tierras a. Yeso El yeso es el mejorador químico más utilizado en los suelos sódicos, debido a su bajo precio. La sustitución del sodio combinado con el suelo se efectúa según la reacción siguiente:
La solubilidad del yeso esta solamente limitada por las temperaturas bajas y el tamaño de sus partículas. La aplicación del yeso se la realiza: Directamente sobre el suelo. Al agua de riego. En el primer caso se distribuye “a voleo” y después se incorpora al suelo
con discos o arado. (Pizarro, 1997).Para su aplicación con el agua de riego existen dispositivos especiales. Un método simple y práctico consiste en abrir un saco de yeso y colocar la parte abierta en la acequia, preferentemente en un punto donde el agua tenga una cierta turbulencia. b. Azufre El azufre es también una enmienda química muy utilizada para mejorar suelos sódicos. Según este autor, este elemento antes de actuar en el suelo sufre una serie de transformaciones:
Una condición para aplicar azufre al suelo es que este contenga carbonatos de calcio, para que reaccione con el ácido sulfúrico y pueda formar sulfato de calcio, el que posteriormente reacciona con el suelo y ocurre el correspondiente intercambio del calcio por el sodio. En la primera fase de su transformación, el azufre es oxidado por la acción microbiana, hasta formar S0 4H2 Esta transformación requiere algún tiempo, el mismo que depende de varios factores, como: la finura de las partículas de azufre (cuanto más fino, más rápidamente se transforma), cantidad aplicada, tipo de suelo, la mezcla adecuada y todos los factores que favorecen la actividad microbiana. Como el azufre es un mejorador lento, los suelos que han recibido azufre no deben ser lavados hasta después de cierto tiempo, para permitir que ese elemento se oxide. Sin embargo el suelo debe mantenerse húmedo, lo que es esencial para disminuir la acidez del suelo. c. Ácido Sulfúrico El ácido sulfúrico es un mejorador al igual que el azufre y de una eficiencia más rápida en comparación a este. Sin embargo, es importante que el suelo contenga carbonatos de calcio, para favorecer
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Salinidad y Recuperación de Tierras la formación de sulfatos de calcio (ver reacción anterior). Cuando se aplican a suelos que no contengan carbonatos, puede provocar una acidez excesiva en el suelo. En ese sentido es muy importante conocer las características químicas y físicas del suelo antes de cualquier aplicación de enmiendas. Si bien su empleo es rechazado por peligroso, en la actualidad existen equipos adecuados que facilitan su incorporación al suelo mediante inyección, el mismo que permite su aplicación a diferentes profundidades. d. Caliza La caliza (CO3Ca) es un mejorador químico que puede existir en forma natural en el propio suelo. La eficiencia del empleo del CO 3Ca depende de su solubilidad, que normalmente es muy baja, pero que aumenta en presencia del CO 2 debido a la formación de bicarbonato de Ca y al disminuir el pH. El empleo de la caliza se realiza principalmente para suelos con pH inferior a 7.5 Suelos con ausencia de carbonatos B. TÉCNICAS AUXILIARES 1. Técnicas Mecánicas a) Subsolado La práctica del subsolado es una práctica complementaria, con el objeto de romper las capas endurecidas e impermeables de los suelos afectados por sales y así mejorar su permeabilidad y favorecer el lavado de sales, sin embargo su efecto es de una duración limitada (uno a dos años).
b)
Aplicación de Arena La adición y mezcla de arena a las capas de suelo, permite de alguna manera mejorar la permeabilidad y la penetración de las raíces, lo que a su vez ocasiona una mejora de la infiltración del agua y por consiguiente el lavado de sales
c)
Inversión de Perfiles En el caso de que el horizonte superior del suelo presente características no deseables (arcilloso) y el subsuelo tenga condiciones más favorables (franco), se puede invertir los horizontes del suelo con ayuda de un arado de vertedera.
2. Técnicas Biológicas a) Fertilización Orgánica La adición de estiércol, o el enterrado de abonos verde tanto en suelos salinos como alcalinos según este autor tiene dos efectos que ayudan a la corrección de los suelos. Mejoran la estructura y la permeabilidad del suelo liberan CO 2, lo que aumenta la solubilidad del CO 3Ca.
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Salinidad y Recuperación de Tierras b) Selección de cultivos con Elevada ET Los cultivos que tienen una ET elevada pueden favorecer el descenso de la napa freática y de esta manera facilitar el lavado de sales. Además del efecto indicado, los cultivos al dar sombra, reducen la evaporación de la superficie del suelo y por lo tanto no hay arrastre de sales hacia la superficie. 3. Técnicas Modernas (Métodos Eléctricos) Algunas investigaciones que se han llevado a cabo en Montana (EUA), han demostrado que el tratamiento del suelo con corriente eléctrica puede acelerar la recuperación de suelos salinos. Según pruebas realizadas, la aplicación de corriente eléctrica elevó la salinidad del agua de los drenes de 1.500 ppm a 37.000 ppm, lo que significa que la aplicación de altos voltajes al suelo ayuda a desalinizarlos
IV. VENTAJAS QUE REPRESENTA A MANERA DE LISTA SON LAS SIGUIENTES:
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Reduce considerablemente la cantidad de tierra contaminada. Se pueden retirar una gran variedad de contaminantes Es una alternativa con un costo relativamente bajo para separar los desechos y reducir al mínimo la cantidad de desechos que requieren un tratamiento ulterior. Se usa equipo portátil que se puede llevar hasta el lugar de las operaciones Crea un sistema cerrado que no es afectado por condiciones externas. Este sistema permite controlar las condiciones (como el pH y la temperatura) en las cuales se tratan las partículas del suelo. Permite excavar los desechos peligrosos y tratarlos in situ. Es eficaz en función del costo porque puede usarse como tratamiento preliminar, reduciendo considerablemente la cantidad de material que necesitaría tratamiento ulterior con otro método. Además, produce un material más uniforme al cual se aplicarán otras técnicas de tratamiento.
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Salinidad y Recuperación de Tierras ARCILLA COMO FRACCION ACTIVA DEL SUELO I.
INTRODUCCION Desde el punto de vista químico, la arcilla constituye el componente más importante de la fracción miner al del suelo, ya que está constituida por partículas cargadas capaces de interactuar con la solución del suelo.
La arcilla está constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratado, procedente de la descomposición de minerales de aluminio. Presenta diversas coloraciones según las impurezas que contiene, siendo blanca cuando es pura. Surge de la descomposición de rocas que contienen feldespato, originada en un proceso natural que dura decenas de miles de años. Se caracteriza por adquirir plasticidad al ser mezclada con agua, y también sonoridad y dureza al calentarla por encima de 800 °C. La arcilla endurecida mediante la acción del fuego fue la primera cerámica elaborada por los seres humanos, y aún es uno de los materiales más baratos y de uso más amplio. Ladrillos, utensilios de cocina, objetos de arte e incluso instrumentos musicales como la ocarina son elaborados con arcilla. También se la utiliza en muchos procesos industriales, tales como en la elaboración de papel, producción de cemento y procesos químicos.
II. ORIGEN Los minerales de arcilla son los aluminosilicatos. Está constituidos básicamente por Si, Al y O, además de otros elementos, como Na, K, Ca, Mg, Ee, etc. Desde la antigüedad se sabia que algunos componentes del suelo son capaces de intercambiar bases. Si sometemos una muestra de arcilla a electrolisis, en el ánodo se acumulan sílice, alúmina y óxidos de hierro. En el cátodo se depositan K +, Na+, Ca 2+ y Mg2+, entre otros cationes. En 1929, mediante la aplicación de técnicas de rayos X, Grim y Holding determinaron la naturaleza cristalina de las arcillas. Las arcillas son un conjunto de minerales de origen secundario, formado en el proceso de alteración química de las rocas, poseen un tamaño coloidal, con estructura cristalina bien definida y un gran desarrollo superficial, con propiedades físico- químicas responsables en gran parte de la actividad físico -química del suelo.
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CLASIFICACIÓN
Las arcillas se pueden clasificar de acuerdo con varios factores. Así, dependiendo del proceso geológico que las originó y a la ubicación del yacimiento en el que se encuentran, se pueden clasificar en:
Arcilla primaria: se utiliza esta denominación cuando el yacimiento donde se encuentra es el mismo lugar en donde se originó. El caolín es la única arcilla primaria conocida. Arcillas secundarias: son las que se han desplazado después de su formación, por fuerzas físicas o químicas. Se encuentran entre ellas el caolín secundario, la arcilla refractaria, la arcilla de bola, el barro de superficie y el gres.
Si atendemos a la estructura de sus componentes, se distinguen las arcillas filitenses y las arcillas fibrosas. También se pueden distinguir las arcillas de acuerdo a su plasticidad. Existen así las arcillas plásticas (como la caolinita) y las poco plásticas (como la esméctica, que absorbe las grasas). Por último, hay también las arcillas calcáreas, la arcilla con bloques (arcilla, grava y bloques de piedra de las morrenas), la arcilla de descalcificación y las arcillitas (esquistos arcillosos). La clasificación de la macroestructura según el Soil Survey Manual del U.S. D.A. (1951) se presenta a continuación. Estructura migajosa: presenta unidades esféricas o casi esféricas, con bordes y caras más o menos redondeados, con poca cantidad de puntos de contacto y con gran cantidad de espacio entre ellos, como es el caso de la arena Granular.
Agregados sin apenas poros en su interior, de forma redondeada (no se ajustan a los agregados vecinos). Es similar a la migajosa pero con los agregados compactos. Típica de los horizontes A.
Angular (o en bloques angulares).
Agregados de forma poliédrica, con superficies planas, de aristas vivas y con vértices. Las caras del agregado se ajustan muy bien a las de los agregados vecinos. Típicamente en los horizontes arcillosos, como son los hz. B
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Salinidad y Recuperación de Tierras Subangular (o en bloques subangulares). Agregados de forma poliédrica, con superficies no muy planas, de aristas romas y sin formación de vértices. Las caras del agregado se ajustan moderadamente a las de los agregados vecinos. Típicamente en los horizontes arcillosos, como son los hz. B
Estructura prismática: Presenta agregados con caras definidas y es a través de ellas que se realiza el contacto, rompiéndose los mismos por estas caras; los agregados son densos y en general menos porosos que los de la estructura granular. Los bloques se desarrollan en una dirección (vertical) más que en las dos horizontales. Presente en los horizontes más arcillosos, a veces hz. B y en ocasiones hz. C.
Columnar Prismas con su cara superior redondeada. Estructura muy rara.
Laminar. Cuando los agregados se desarrollan en dos direcciones (horizontales) más que en la tercera (vertical). Típica de los horizontes E
IV.
ESTRUCTURA DE LAS ARCILLAS
Todos los silicatos están constituidos por una unidad estructural común, un tetraedro de coordinación Si- O. El silicio situado en el centro del tetraedro de coordinación y rodeado de 4 oxígenos situados en los vértices. Este gr upo tetraédrico se encuentra descompensado eléctricamente (SiO4)4-, por lo que los oxígenos se coordinan a otros cationes para compensar sus cargas. Dependiendo del número de oxlgenos que se coordinen a otros silicios se originan los grandes grupos de silicatos (es decir, según el número de vértices compartidos por tetraedros, que pueden ser 0, 1, 2, 3, y 4; Tabla 2-2).
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Salinidad y Recuperación de Tierras Los tetraedros pueden unirse por la base para formar hexaedros. De este modo, la fórmula general de las arcillas podría ser la siguiente: (Si 2O4) 2nn
Figura 2-3. Estructura de las arcillas.
Oxígeno
Silicio
Capa tetraédrica
Hidroxilo
Aluminio, magnesio
Capa octaédrica
De esta manera la estructura de estos minerales está formada por un apilamiento de capas de tetraedros y octaedros, formando estructuras Iaminares. Las capas se unen mediante oxígenos compartidos. Se trata, por Io tanto de capas íntimamente unidas y difíciles de separar. Según el modelo de repetición se forman dos tipos de Iáminas con diferentes estructuras: La 1:1 con una capa de tetraedros y otra de octaedros, y La 2:1 con dos capas de tetraedros que engloban a una de octaedros. • •
Las capas de tetraedros y octaedros no están aisladas sino que comparten pIanos comunes en Ios que Ios oxígenos están unidos simultáneamente a un si tetraédrico y a un Mg o AI octaédricos. En las capas tetraédricas y octaédricas se producen sustituciones entre cationes que cuando son de distinta valencia crean déficit de carga y para compensarlos son atraldos otros cationes que se introducen entre Ias Iáminas, son Ios IIamados cationes interIaminares. Minerales de 2 capas (estructura 1:1) a. Caolinita La caoIinita está formada por una capa de tetraedros de SiO 4- sobre Ia que se sitúa otra capa de octaedros de AIOH66-, con Ios vértices compartidos Cada capa tiene aproximadamente 7.2 Å de espesor. La superficie específica es baja, haIIándose en torno a 10- 20 m2/g.
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Salinidad y Recuperación de Tierras La fórmula general de Ias caoIinitas es Ia siguiente: Si 4AI4O10(OH) 8 En Ias caoIinitas, el Si no se sustituye nunca. La particuIa eIementaI es eléctricamente neutra. La CIC es muy baja (1-10 cmoI(+)/kg), Io que explica Ia baja fertilidad de Ios sueIos ricos en caoIinita. Minerales de 3 capas (estructura 2:1) Los minerales de arciIIa de tres capas se derivan de Ia pirofilita o eI taIco. a. Esmectitas Las esmectitas son un grupo de minerales de arciIIa entre Ios que se encuentran Ia pirofilita, Ia beideIIita y Ia montmoriIIonita. La montmoriIIonita no ofrece una buena cristalización, ya que Ias capas se unen mediante fuerzas de Van der WaaIs.
La entrada de agua y cationes entre Ias capas es muy fácil, Io que permite una fácil expansión de Ia red. La CIC es muy elevada (80- 150 cmoI(+)/kg). La separación entre Ias capas está en torno a 14.2 Å. Sin embargo, Ias montmoriIIonitas son arciIIas hinchables, que aumentan de tamaño cuando absorben moIécuIas de agua b. Micas Las micas son minerales de tres capas, pero distintos a Ias montmoriIIonitas. La ceIdiIIa eIementaI viene cargada negativamente, pero se compensa mediante Ia entrada de iones K+. En Ias micas, existe mayor carga dentro de Ia lámina eIementaI, Io que Ie confiere propiedades características.
EI K+ permanece fuertemente retenido, haciendo que el mineraI no sea expansible, no pueda recoger a otros cationes. La capacidad de cambio es baja, y el espaciado entre capas es constante: 10 Å. c. Ilita Las iIitas son minerales de tres capas derivados de Ia pirofiIita, donde Ia sustitución de Si 4+ por AI 3+ es menos intensa. EI exceso de carga negativa es de 1.3 en Iugar de 2. AI tener menor carga negativa, el potasio no se retiene de manera tan fuerte, de modo que pueden entrar iones de tamaño parecido, o menores si están hidratados y el radio iónico total es semejante Por Io tanto, el espaciado de Ias capas es variable, aunque no tanto como en Ias montmoriIIonitas.
d. Clorita La cIorita presenta muchas sustituciones isomórficas en Ias capas tetraédrica y octaédrica (AI 3+ por Si4+ y Mg2+ por AI3+). La disminución de carga es compensada mediante una capa octaédrica que se intercala entre Ias Iáminas. La expansión de Ia red es difícil, las como Ia entrada de moIécuIas de agua y cationes.
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Salinidad y Recuperación de Tierras e. Vermiculita No son muy frecuentes. Son arciIIas de tipo intermedio entre Ias cIoritas y Ias micas. La expansión de Ia red es fácil, Io que permite Ia entrada de agua y cationes que sustituyen aI Mg2+. V. OPINION CRITICA SOBRE EL TEMA Las técnicas de lavado de los suelos es muy importante, ya que nos permite recuperar terrenos salinizados o para mantener un contenido de sales aceptable, y nosotros como ing. Agrícolas estamos adosados a utilizar el recurso hídrico a través de los sistemas de drenaje, logrando así hacer un buen lavado del suelo para reducir el volumen de sales que esta pueda tener, concentrando los contaminantes y optimizando nuestro recurso suelo. VI. CONCLUSIONES Se estudió los diferentes métodos o técnicas de lavado de los suelos
salinos y sus ventajas en el sector agrícola.
Se profundizo cada una de las aplicaciones de los lavados de suelos en función a las técnicas de aplicación básicas y auxiliares
Se detalló característicamente cada uno de los lavados de los suelos y su incidencia en cultivos.
Se estudió a la arcilla como fracción del suelo.
VII. BIBLIOGRAFIA
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http://edafologia.ugr.es ING. AGRICOLA
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