T4 Edafologia AG1012
- 1. Professor Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural, Universitat Jaume I Tema 4 ESTUDI DE SÒLS EN EL CAMP MORFOLOGIA I DESCRIPCIÓ GENERAL DE SÒLS
- 2. 1. Introducció a la Geologia: estructura, elements, minerals, roques, ambientes geològics (cicle de les roques), evolució de laTerra (T1,T12) 2. Classificació de minerals i roques i, tectònica de plaques (T3, (T2)) 3. Processos que transformen les roques: geodinàmica externa, Estratigrafia, Geomorfologia, els temps geològics. (T6,T7,T9) 4. Geologia regional: geologia estructural, cartografia geològica, El Sistema Ibèric, preparació de l’eixida de camp (T10,T23) 5. El sòl: generalitats, factors formadors, perfil del sòl,...(T1,T2,T3,T4) 6. Física del sòl (T5) 7. Química del sòl (T8) 8. L’aigua en el sòl (T10) 9. Classificació del sòls, cartografia edafològica (T11) Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 3. 1. Connexions d’aprenentatge 2. Lloc i pedió 3. Situació dels punts d’observació 4. Intensitat de les observacions 5. Interpretar i discutir 6. La calicata com a medi per l’estudi del sòl 7. Morfologia de sòls 8. Estudi de l’organització interna del sòl 9. Interpretació del perfil d’un sòl 10. Observar i interpretar 11. Propietats, característiques i atributs del sòl 12. Funcions d’edafotransparència 13. Descripció de sòls Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 4. 14. Observar i descriure 15. Metodologia de treball 16. Observar i descriure 17. Interpretar i comunicar 18. Relacions essencials 19. Ampliant terminologia 20. Observar i interpretar 21. Conèixer i comprendre Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 5. 1 Seleccionar el terme més adient d’acord el context Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 6. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural PEDIÓ El pedió és una unitat mínima (volum) de descripció i mostreig d’un sòl complet, amb dimensions laterals suficients per a poder caracteritzar la natura, disposició i variabilitat dels horitzons. POLIPEDIÓ Un polipedió està format per pedions similars (isopedions) contigus, les propietats de les quals varien en intervals estrets. Per la superfície que ocupa, un polipedió representable en un mapa a escala detallada (escala gran). La zona de contacte entre la roca fresca i el material resultant de la meteorització (saprolita) constitueix el front de meteorització.
- 7. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 8. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 3 SITUACIÓ DELS PUNTS D’OBSERVACIÓ La coberta edàfica que integra un edafopaisatge presenta una gran variabilitat espacial, derivada dels factors ecològics de formació. Per això resulta de gran importància una adequada selecció de la localització dels punts d’observació, per a què resulten representatius de les diferents unitats de sòls que es pretenen caracteritzar amb ells. La finalitat d’una prospecció de sòls determina igualment la localització dels llocs a estudiar, així: • La representativitat d’un problema a investigar ve determinada pel lloc on es presenta. • Per identificar quins sòls hi ha i com es distribueixen en un determinat territori, es treballa amb la hipòtesi de que existeix una relació sòl-paisatge que es tradueix en una variació sistemàtica dels sòls, en la que incideixen els restants factors ecològics. La fotointerpretació (foto aèria) permet dividir un edafopaisatge en unitats de sòls. • La prospecció de camp es fa indispensable per identificar les variacions
- 9. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 3 SITUACIÓ DELS PUNTS D’OBSERVACIÓ L’ús d’un GPS resulta important per georeferenciar les mostres. També és d’interés els models digitals del terreny. Per aquelles propietats amb l’ús de sòls (fertilització química, salinitat en zones de reg, abocaments, contaminants, entre d’altres) VARIACIÓ LLIGADA A L’ÚS Mostreig seguint una malla. Isolínia: línies que uneixen punts amb el mateix valor per un paràmetre. ESTUDI GEOSTADÍSTIC
- 10. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 4 INTENSITAT DE LES OBSERVACIONS Un conjunt de propietats repetides en els sòls d’un espai determinat permet definir una classe de sòls, unitat que tindrà representació o no en el mapa depenent de l’escala d’aquest i de l’extensió ocupada per la unitat establerta. MAPES DETALLATS Delineació o Polígon
- 11. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural INTENSITAT GEOGRÀFICA Determinada pel nombre d’observacions realitzades en el camp per unitat de superfície: DENSITAT D’OBSERVACIONS, determinant la precisió d’un mapa. Mapa de bona qualitat: densitat de 0,2 a 2 observacions/cm2 (incloent calicates i sondeigs). Major densitat en zones agrícoles que en forestals. INTENSITAT TIPOLÒGICA Definida pel nombre d’observacions de camp per unitat cartogràfica (conjunt de delineacions d’una mateixa classe de sòls) establerta. Determina la precisió amb la que s’estableixen els intervals de variació de les diverses propietats dins de cada unitat cartogràfica establerta. Depenent de l’escala les delineacions deixen de tenir representació i esdevenen combinacions de diverses classes de sòls, passant a ser inclusions en el mapa. Al plantejar una prospecció de sòls, cap diferenciar dos tipus d’intensitats pel que fa a les observacions:
- 12. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural La qualitat d’un estudi cartogràfic ve determinat per: La intensitat geogràfica, nombre d’observacions realitzades per unitat de superfície (densitat d’0bservacions) determina la precisió d’un mapa.. La intensitat tipològica, nombre d’observacions de camp per unitat cartogràfica (conjunt de delineacions d’una mateixa classe de sòls) establerta. Determina la precisió amb la que s’estableixen els intervals de variació de les diferents propietats dins de cada unitat cartogràfica establerta. La qualitat d’un estudi cartogràfic, és a dir, la seua consistència, ve condicionada entre d’altres, per la intensitat geogràfica, que determina el grau de concordança entre la realitat del terreny i el model derivat (precisió temàtica) entre la realitat del terreny i el model derivat del seu estudi de sòls en el camp.
- 13. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 5 G2 Comparar aquestes dues figures en el supost de què la primera represente una superfície quadrada d’un mapa de sòls de 20 cm de costat i la segona, la mateixa zona, si bé en aquest cas la superfície que ocupa en el mapa és un quadrat de 10 cm de costat. a) Descriu les diferències. b) Calcular el nombre d’observacions que s’han tingut que realitzar per aconseguir una intensitat geogràfica de 0,5 en cada cas. c) Quin del dos mapes representa millor la realitat del terreny i quin d’ells permet realitzar previsions amb major fiabilitat? d) Indicar quantes unitats cartogràfiques i quantes deliniacions s’han representat a cada cas. e) Quantes observacions s’han de realitzar per aconseguir una intensitat tipològica 5 a cada cas?
- 14. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 15. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 6 LA CALICATA COM A MESURA PER L’ESTUDI DEL SÒL • Observar i inferir propietats del sòl • Posar en evidència el resultat de l’edafogènesi (horitzons) i identificar els processos edafogenètics més importants. • Estudiar el funcionament general del sòl: règim hídric, condicions de drenatge, aeració, ... • Identificar el model de distribució de les arrels, podent inferir la penetrabilitat del sòl i el volum explorable. • Establir connexions lògiques entre les propietats morfològiques i el comportament, característiques d’ús i resposta del sòl. L’estudi d’un sòl s’ha de realitzar en un tall fresc del terreny (calicates de 2m x 70 cm) L’estudi d’un pedió permet:
- 16. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural Una calicata permet estudiar el perfil d’un sòl, els diversos horitzons i la seua organització interna, així com la presa de mostres (es prenen les mostres des de la part inferior cap a la superfície). Per verificar el grau d’uniformitat de les unitats de sòls i per a fixar límits entre delineacions s’utilitzen sondeigs amb barrina manual i talls recents.
- 17. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 7 MORFOLOGIA DE SÒLS La morfologia de sòls fa referència a les formes i estructures observables en el perfil d’un sòl a ull nu i amb ajuda d’una lupa, un ganivet i alguns assaigs per diagnòstics de camp. L’estudi es realitza horitzó a horitzó i es basa principalment en els colors, les formes, textures, estructures, elements grollers, compacitat, model de distribució de les arrels, entre d’altres.
- 18. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural HORITZONS Es tracta de volums o capes disposició horitzontal o subhoritzontal, que apareixen superposades en un sòl, si bé no es tracta de material depositat o sedimentat, sinó que són el resultat de la diferenciació del material originari degut a processos d’horitzonació (processos edafogènics). Per això se’ls denomina horitzons genètics. 8 ESTUDI DE L’ORGANITZACIÓ INTERNA DEL SÒL L’estudi de l’organització d’un sòl s’inicia intentant identificar els hortizons existents. HORITZONACIÓ Processos de diferenciació d’horitzons en un sòl per processos edafogenètics.
- 19. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural SÒLS MINERALS Els horitzons genètics principals són: • O horitzó orgànic d’un sòl mineral • A horitzó format a la part superior d’un sòl. Presenta enfosquiment (m.o.) • B horitzó format dins del sòl, podent ser degut a divesos processos: • Bw format per alteració • Bt acumulació d’argila translocada (iluviada) • Bk acumulació de CaCO3 translocat • By acumulació de guix translocat • Bh acumulació de matèria orgànica iluviada • Bs acumulació de sesquiòxids translocats • C horitzó format material similar al parental • R roca consolidada (material parental) Els horitzons genètics es designen amb les lletres majúscules de l’abecedari.
- 20. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural SÒLS ORGÀNICS H Horitzó o capa orgànica d’un sòl orgànic, format in situ en condicions de saturació d’aigua durant períodes de temps perllongats, per acumulació de matèria orgànica no descomposta o parcialment descomposta.
- 21. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 9 INTERPRETACIÓ DEL PERFIL D’UN SÒL
- 22. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 10 OBSERVAR I INTERPRETAR G2 1 a) Descriu les imatges. b) Indica possibles horitzons de cada sòl. c) Indica alguna relació entre la morfologia observada i les funcions del sòl.
- 23. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 10 OBSERVAR I INTERPRETAR G2 2 Descriu el que s’observa a la imatge i formula alguna hipòtesi per explicar-ho.
- 24. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 10 OBSERVAR I INTERPRETAR G2 3 Descriu les condicions ecològiques de formació d’aquest sòl sabent que es tracta d’una torbera d’alta muntanya.
- 25. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 11 Propietats, característiques i atributs del sòl Propietats, característiques i atributs del sòl Propietats del sòl Es mesuren o infereixen arran observacions directes en camp i laboratori Propietats observades Propietats inferides Atributs del sòl Són característiques del sòl que s’observen i es mesuren o estimen, o que s’infereixen arran propietats que es mesuren Característiques del sòl Atributs que poden mesurar-se o estimar-se: profunditat efectiva, pH, textura, estructura, salinitat, contaminants Qualitats del sòl Atributs de rendiment i comportament Que no es poden mesurar directament Són inferits Qualitats de les terres És un atribut complex de les terres per una classe concreta d’ús (productivitat dels conreus,...) Exemples: humitat disponible, resistència a l’erosió, perills d’inundacions, valor nutritius de les pastures -Espessor -Límit entre Hs -Profunditat -Existència sola de conreu -Color -Taques -Elements groller -Textura -Estructura -Consistència -Cimentacions -grau de desenvolupament del sòl -efectes del conreu -components -règim d’humitat -aeració -densitat aparent -riscos de contaminació d’una capa freàtica -riscos de corrossió
- 26. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 12 Funcions d’edafotransferència Al realitzar una prospecció no sempre es poden fer tots els anàlisis de caracterització d’un sòl, ja que són cars i consumeixen temps. S’han desenvolupat expressions que permeten l’estimació posterior d’alguns paràmetres més simples, els valors numèrics dels quals s’hi troben als mapes de sòls. Aquestes expressions es denominen FUNCIONS D’EDAFOTRANSFERÈNCIA FUNCIONS D’EDAFOTRANSFERÈNCIA (FET) Funcions predictives de certes propietats del sòl, a partir d’altres propietats mesurades més fàcilment, rutinàriament o de forma més econòmica. S’han establert relacions entre la morfologia i les propietats hidràuliques del sòl amb l’ajut de programes informàtics, la qual cosa requereix la seua validació amb dades de camp per ser incorporada com a FET.
- 27. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 13 Descripció de sòls Fixar-nos en propietats rellevants: criteris normalitzats USDA http://www.iec.cat/mapasols/ Identificació d’horitzons (horitzó a horitzó) Establiment d’un perfil
- 28. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural Descripció d’un sòl Informació general Descripció del lloc i usos del sòl Descripció del perfil del sòl horitzó a horitzó
- 29. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural horitzó color estructura Textura % i tipus d’elements grollers
- 30. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural Informació general Nº perfil, data, autor, localització Fulla del mapa i coordenades Tipus de descripció Fisiografia del paisatge
- 31. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural Descripció del lloc i usos del sòl Clima general (edafogènesi) Condiciones meteorològiques immediates: aigua i temperatura Morfologia del lloc: atributs del relleu Posició del sòl en la toposeqüència Ús del territori i vegetació Material originari i material subjacent. Discontinuïtats litològiques en el perfil (canvis ambientals) Afloraments rocosos i pedregositat superficial
- 32. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural Descripció del perfil del sòl horitzó a horitzó: morfologia i altres Profunditat del sòl i prof arrels Límits entre horitzons: profunditat, amplada i forma Estat d’humitat en el moment descripció Mida dels constituents minerals: textura i elements grollers Color en el codi Munsell, Pigallat Assaigs de camp per: CaCO3, CaSO42H2O, clorurs, etc. Matèria orgànica, Estructura, propietats mecàniques, Porositat Esquerdes, Concentracions, activitat biològica, etc
- 33. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural 13 Descripció de sòls Els % de diferents components: elements grollers, taques, entre d’altres, es poden estimar mitjançant el següent quadre elaborat per la FAO. FAO
- 34. 14 G2 a) Descriu aquestes dues pàgines d’una taula de colors Munsell. b) A quina part de la pàgina es situa el color del fragment del sòl tallat, com el brillantor i el croma? Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 35. 15 G2 Anotar de forma codificada a la fitxa de descripció de camp les morfologies corresponents a “estructura (grau de desenvolupament)” descrites als horitzons 1, 2, 3,4 5, 6 i 7. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 36. 17 E1 Discutir i redactar un informe a presentar en públic sobre els següents aspectes: a) A l’estudiar les descripcions dels sòls d’una zona s’observa que existeixen unitats de sòls en les que s’ha descrit la presència de guix. Buscar informació sobre si aquest component d’aquests sòls pot crear algun problema. Per internet “National Soil Survey Handbook”, que a la seua part 618 tracta de les Soil Properties and Qualities i dins d’aquesta, a la 618.31 fa referència al guix (http://soils.usda.gov/technical/ ). També es pot accedir des de http://www.iec.cat/mapasols/ Documents d’interés: USDA-NCRS. b) En una altra part del treball s’indica que al tallar amb un ganivet mostres dels sòls situats en un fons, s’observa que apareixen a modus d’esteles ennegrides, paral·leles entre elles. Quines de les següents propostes poden resultar correctes? a) Les esteles són concrecions deleznables de Fe i Mn. b) Són degudes a la presència d’una capa freàtica oscilant al llarg de l’any. c) Es tracta d’un sòl ben drenat. d) Al aportar a aquests sòls aigües amb elements contaminants solubles, el risc de què arriben a passar a la capa freàtica es baix. e) Es tracta de matèria orgànica degut al seu color fosc. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 37. 18 A1 Establir relacions entre ambdues columnes referents a morfologia de sòls: propietats observades en camp i propietats susceptibles de ser inferides a partir de les primeres. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 38. 19 A1 1. Buscar a internet i a la bibliografia el significat dels següents termes: Slickenside, clay skin, albedo, compacidad. 2. Definir els següents horitzons genètics corresponents a sòls minerals: Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural O A B C R
- 39. 20 Descriure les dues imatges i formular alguna hipòtesi sobre el sòl i els seus horitzons: Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 40. 21 CC Seleccionar el terme més adient en cada cas: Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 41. 21 CC Seleccionar el terme més adient en cada cas: Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural
- 42. CC. 2 Amb allò explicat a classe i l’estudi d’aquesta unitat, identificar entre deu i quinze paraules clau que resulten rellevants segons diferents criteris. CC. 3 Proposar un altre nom per aquesta unitat que reflectisca igualment el seu contingut. Sergi Meseguer Costa Àrea de Cristal·lografia i Mineralogia-Departament de Ciències Agràries i del Medi Natural Presentació basada en el tema 4 del llibre: Introducción a la Edafologia: uso y protección del suelo, de: J. Porta, M. López Acevedo, R.M. Poch