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2020/2021

Ciencia del Suelo

Código: 102803 Créditos ECTS: 6
Titulación Tipo Curso Semestre
2501915 Ciencias Ambientales OB 3 1
La metodología docente y la evaluación propuestas en la guía pueden experimentar alguna modificación en función de las restricciones a la presencialidad que impongan las autoridades sanitarias.

Contacto

Nombre:
Josep Maria Alcañíz Baldellou
Correo electrónico:
JoseMaria.Alcaniz@uab.cat

Uso de idiomas

Lengua vehicular mayoritaria:
catalán (cat)
Algún grupo íntegramente en inglés:
No
Algún grupo íntegramente en catalán:
No
Algún grupo íntegramente en español:
No

Equipo docente

Andrea Vidal Durà
Xavier Domene Casadesus

Prerequisitos

A pesar de que no hay pre-requisitos oficiales, es conveniente que el estudiante repase:

1) Los conocimientos básicos sobre Biología y Geología, o Ciencias de la Tierra y del Medio ambiente que ha adquirido durante la enseñanza secundaria obligatoria y el bachillerato.
2) Los conocimientos de ciencias básicas relacionados con los contenidos de esta asignatura que ha adquirido en asignaturas del ámbito de la biología, geología, física y química.

Objetivos y contextualización

El objetivo de esta asignatura es proporcionar una formación que permita comprender las funciones ambientales de los suelos y los servicios que presta a la sociedad. Se explican los componentes más relevantes del suelo y como se organizan para poder interpretar sus propiedades. Se presenta al suelo como un sistema natural complejo, fruto de unos procesos de formación que resultan en una diversidad de suelos. Se tratan los principales problemas ambientales que inciden sobre los suelos, como la contaminación, erosión, salinización, etc. para poder proponer medidas correctoras o de rehabilitación, adecuadas y viables. Se demuestra la importancia del suelo en el secuestro estable de carbono, así como en el reciclaje de los residuos orgánicos que produce nuestra sociedad. También, se explica la normativa básica de protección de los suelos y otros instrumentos que pretenden lograr un mejor uso del mismo.

Objetivos concretos:

  • Aprender a describir e interpretar un suelo en relación a los otros factores del medio natural.
  • Identificar los principales componentes del suelo e interpretar sus propiedades.
  • Entender las bases de la clasificación de los suelos para poder interpretar su diversidad y valor ambiental.
  • Valorar la capacidad de uso de los suelos en función de sus propiedades.
  • Identificar algunos problemas frecuentes de degradación de los suelos (erosión, salinización, contaminación, etc.) y proponer soluciones.
  • Reconocer las principales funciones ambientales de los suelos para saber aprovecharlas en la resolución de los problemas ambientales actuales.

 

Competencias

  • Analizar y utilizar la información de manera crítica.
  • Aplicar con rapidez los conocimientos y habilidades en los distintos campos involucrados en la problemática medioambiental, aportando propuestas innovadoras.
  • Aprender y aplicar a la práctica los conocimientos adquiridos, y para resolver problemas.
  • Demostrar iniciativa y adaptarse a problemas y situaciones nuevas.
  • Demostrar interés por la calidad y su praxis.
  • Demostrar un conocimiento adecuado y utilizar las herramientas y los conceptos de biología, geología, química, física e ingeniería química más relevantes en medio ambiente.
  • Trabajar con autonomía.
  • Trabajar en equipo desarrollando los valores personales en cuanto al trato social y al trabajo en grupo.
  • Transmitir adecuadamente la información, de forma verbal, escrita y gráfica, incluyendo la utilización de las nuevas tecnologías de comunicación e información.

Resultados de aprendizaje

  1. Analizar y utilizar la información de manera crítica.
  2. Aprender y aplicar a la práctica los conocimientos adquiridos, y para resolver problemas.
  3. Definir los fundamentos de las ciencias del suelo.
  4. Demostrar iniciativa y adaptarse a problemas y situaciones nuevas.
  5. Demostrar interés por la calidad y su praxis.
  6. Describir, analizar y evaluar el medio natural.
  7. Gestionar y conservar poblaciones y ecosistemas.
  8. Identificar e interpretar la diversidad de organismos en el medio.
  9. Identificar los organismos y los procesos biológicos en el entorno medioambiental y valorarlos adecuadamente y originalmente.
  10. Participar en evaluaciones ambientales en cuanto al medio biológico.
  11. Trabajar con autonomía.
  12. Trabajar en equipo desarrollando los valores personales en cuanto al trato social y al trabajo en grupo.
  13. Transmitir adecuadamente la información, de forma verbal, escrita y gráfica, incluyendo la utilización de las nuevas tecnologías de comunicación e información.

Contenido

FORMACIÒ TEÓRICA (conceptos y experiencias)

1. El suelo como sistema natural

  • El suelo como componente y recurso del medio natural. 
  • Funciones ambientales y servicios que abastece a la sociedad.
  • Cómo se forma un suelo: factores formadores y procesos principales.
  • Organización del suelo. Perfil del suelo y horizontes.
  • Normativas generales para la protección de los suelos.

2. Organización de los componentes del suelo

  • Dimensiones de los componentes. Granulometría y textura.
  • Arquitectura del suelo: agregación de las partículas, estructura, tipos y estabilidad.
  • Densidad real y aparente. Porosidad. Características del espacio poroso.

3. Constituyentes minerales del suelo

  • Componentes minerales del suelo. Complejo de alteración. 
  • Minerales arcillosos, tipos principales y propiedades que aportan. 
  • Oxi-hidróxidos de hierro y aluminio, características específicas y significado en el suelo.
  • Constituyentes minerales de zonas áridas y semi-áridas: carbonatos y minerales evaporíticos.

4. La materia orgánica, sus transformaciones y la actividad biológica del suelo

  • La materia orgánica del suelo dentro del ciclo global del carbono. Origen y funciones.
  • El suelo como reservorio de carbono y nitrógeno en el contexto del cambio global. Relación C/N.
  • Procesos de mineralización y de humificación. Secuestrode carbono en el suelo. Biochar.
  • Estabilización de la materia orgánica en el suelo. Los complejos arcillo-húmicos. 

5. Propiedades físico-químicas del suelo

  • Tipo de interacciones en la interfase sólido-líquido. Capacidad de intercambio catiónico. Grado de saturación de bases.
  • pH del suelo: significación y medida. Acidez actual y potencial. Capacidad tampón. Fuentes de acidez en los suelos. Correcciones, encalado.
  • La solución del suelo. Aniones y cationes en disolución. Salinidad y sodicidad. Manejo de los suelos salinos y sódicos.

6. El suelo como reservorio hídrico

  • Retención de agua en el suelo. Potencial hídrico y sus componentes. Curva característica de humedad. Disponibilidad de agua para las plantas.
  • Flujo de agua en medio saturado y no saturado. Infiltración y conductividad hidráulica. Drenaje.
  • Balance hídrico al suelo. Regímenes de humedad y temperatura. Conservación del agua en el suelo y técnicas de irrigación y drenaje.

7. Diversidad de suelos (edafodiversidad), cartografía y evaluación

  • La clasificación de los suelos. El sistema de la Soil Taxonomy. El pedión y los horizontes de diagnóstico. Definición de los principales grupos taxonómicos. Ejemplos de suelos de Cataluña.
  • Mapas de suelos y su interpretación. Disponibilidad y aplicaciones ambientales.
  • Evaluación de las capacidades del suelo para diferentes usos. Sistemas generales y específicos. Aplicaciones. Planificación territorial del uso del suelo en función de sus aptitudes.

8. Procesos de degradación de los suelos y su corrección. Principales procesos de degradación. Indicadores de calidad del suelo. Tasas de degradaciónaceptables i gestión sostenible de los suelos. 

9. La erosión como problema de degradación del suelo. Erosión hídrica: erosividad de la lluvia y erosionabilidad del suelo. Los modelos de estudio de la erosión: la (R)USLE. Técnicas de prevención y control de la erosión, terrazas y bancales.

10. Suelos contaminados. Causas y características de la contaminación del suelo. Marco legal actual y su aplicación. Niveles genéricos de referencia y su interpretación. Introducción a las estrategias de recuperación de suelos contaminados. Estudio de casos.

11. Gestión de la materia orgánica de los suelos. Reciclaje de residuos orgánicos. Criterios de aplicación al suelo. Compostaje y otras formas de valorización de la materia orgánica. Normativas.C

12. Gestión de la fertilidad de suelos agrícolas y protección del entorno. Fertilización y ciclos biogeoquímicos. Fertilización y eficiencia en el uso de los nutrientes. Buenas prácticas en relación a la fertilización nitrogenada. 

13. Restauración ambiental y rehabilitación de suelos degradados. Ecología de la restauración. restauración de actividades extractivas y taludes. Tecnosuelos.

PARTE PRÁCTICA

Estudio de un suelo: morfología, descripción y muestreo del suelo

  • Descripción del ambiente de formación del suelo. Sondeos y calicatas. Atributos generales del perfil.
  • Observacióny descripción morfológica de los horizontes.
  • Toma de muestras con finalidades analíticas. Preparación de muestras para su análisis en el laboratorio.

Cómo se analiza un suelo

  • Análisis de los suelos recolectados durante la práctica de campo u otros: granulometría, retención de agua, pH, materia orgánica, carbonatos, salinidad.

Interpretación de los análisis de suelos

  • Interpretación de análisis de suelos, diagnóstico de problemas por mediodel estudio de casos
  • Ejercicios autónomos de interpretación de análisis de suelos.

Interpretación y evaluación ambiental de un suelo

  • Elaboración de un póster que diagnostique los problemas de degradación de los suelos de una zona y aporte propuestas de rehabilitación o recomiende usos adecuados, incluyendo los aspectos científicos y técnicos. Actividad evaluable.

Metodología

Se combinarán varias estrategias de enseñanza-aprendizaje con tal que los estudiantes logren los objetivos de la asignatura.

1) Clases de conceptos y experiencias del profesorado. Las sesiones expositivas constituyen la principal actividad puesto que permiten transmitir a los alumnos conceptos básicos en poco tiempo. Las exposiciones se acompañarán con apuntes y otros materiales docentes que, si procede, se facilitarán a los alumnos por medio del campus virtual. El aprendizaje de los conceptos y contenidos explicados en las clases requiere del estudio personal del alumno para poder asimilarlos. Como orientación, se calcula que cada hora de clase de conceptos requiere dos horas de estudio personal. 

2) Prácticas de campo. Son imprescindibles para que el alumno conozca un suelo en la naturaleza y aprenda a hacer una descripción y muestreo representativo. Consistirán en una salida obligatoria de todo un día en que los profesores explicarán con detalle cómo se estudia un suelo en el campo, y a continuación, los alumnos, en grupos reducidos, describirán el ambiente donde se ha formado, excavarán una calicata, describirán los diferentes horizontes que lo forman, y tomarán muestras con finalidades analíticas. (5h dirigidas + 4h de trabajo supervisado). Si por causas de fuerza mayor no se puede realizar la salida al campo, se sustituiría por actividades alternativas. 

3) Prácticas de laboratorio. Estas sesiones están pensadas para que los estudiantes aprendan los procedimientos analíticos internacionales más comunes para la caracterización del suelo, pero a su vez para que obtengan unos resultados suficientemente fiables y representativos de las muestras obtenidas en el campo. Se organizarán en tres sesiones de cuatro horas en las que los alumnos, manteniendo los mismos grupos que hicieron en el campo, analizarán las muestras recogidas. Se entregará un breve informe que contendrá la descripción del suelo, los resultados analíticos y la interpretación de los mismos. (12 h dirigidas). Si por causas de fuerza mayor no se pudieran realizar las prácticas de laboratorio, estas se sustituirán por ejercicios y/o estudio de casos.

4) Prácticas de aula para la interpretación de análisis de suelos. El aprendizaje basado en casos es una herramienta particularmente útil, puesto que hace posible que el alumno aplique los conocimientos adquiridos en las clases de conceptos y en el laboratorio. Estas actividades consistirán en la interpretación de descripciones y análisis de suelos variados y, en la resolución de problemas complementarios. (3h dirigidas y 10h de ejercicios autónomos). Si causas de fuerza mayor lo impiden, estas sesiones se harán telemáticamente. 

5) Trabajo colaborativo en grupo. Consiste en el diagnóstico y la evaluación ambiental de los suelos de una determinada zona, de sus usos y del estado de conservación, con el fin de poder hacer propuestas de medidas correctoras. Incluirá una estimación de las pérdidas de suelo por erosión, la evaluación de la capacidad agrológica y la localización de actividades potencialmente contaminantes. Incluirá, como mínimo, las siguientes partes: 1) Localización y descripción del área de estudio, 2) Distribución de los usos de los suelos, 3) Problemas de degradación detectados, causas, superfície y grado de afectación, 4) Posibles medidas correctoras, 5) Valoración global del estado de conservación de los suelos de la zona. El trabajo será realizado por grupos de 4-5 alumnos y se presentará en forma de póster. Se hará un seguimiento en tutorías voluntarias en las cuales los profesores orientarán el desarrollo del trabajo (Trabajo colaborativo en grupo, 25h).

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Actividades

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Tipo: Dirigidas      
Clases de conceptos y experiencias del profesor/a 30 1,2
Prácticas de aula (presenciales o telemáticas) 3 0,12
Prácticas de campo o actividades alternativas 5 0,2
Prácticas de laboratorio o actividades alternativas 12 0,48
Tipo: Supervisadas      
Prácticas de campo o actividades alternativas 3 0,12
Tipo: Autónomas      
Diagnóstico ambiental y rehabilitación de suelos (póster) 25 1
Estudio 56 2,24
Estudio de casos y problemas 10 0,4

Evaluación

La evaluación de esta asignatura es continua a lo largo del curso y se basa en los elementos que se muestran a continuación:

1. Primer examen parcial. Consiste en preguntas y/o ejercicios de respuesta corta o test sobre los principales conceptos de la asignatura impartidos hasta el momento de realización de la prueba.

2. Segundo examen parcial. Consiste en preguntas y/o ejercicios breves que se formularán en relación con los conocimientos explicados en el conjunto de la asignatura, especialmente los correspondientes al bloque temático de procesos de degradación y su corrección.

3. Presentación de un informe breve de las prácticas de laboratorio. Consiste en la presentación ordenada de los resultados de los análisis de cada grupo de prácticas o, en su caso, la resolución de problemas, con una justificación o interpretación de estos. Se valorará la correcta interpretación y las valoraciones críticas. Esta actividad no es recuperable.

4. Póster que sintetice la diagnosis ambiental/rehabilitación de los suelos degradados de una localidad/zona. Consiste en la entrega de un póster digital (pdf) de medidas equivalentes a A1 (594 x 840 mm). El trabajo se realizará en grupo y tratará la evaluación ambiental de los suelos de una determinada zona, sus usos y el estado de conservación de los mismos, así como una propuesta de medidas correctoras. Se hará una primera entrega de este trabajo (15 días antes de la entrega final y presentación) que tendrá un valor del 45% de la nota final del póster. Después, los alumnos recibirán feedback por parte del profesor/a responsable, y los alumnos deberán realizar los cambios y correcciones pertinentes. El trabajo final entregado y presentado públicamente tendrá el 55% del valor de la nota. Esta actividad no es recuperable. 

Para aprobar esta asignatura, el alumno/a deberá obtener una puntuación global superior a 4.9. Los alumnos que no superen esta puntuación y hayan sido evaluados de un mínimo de 2/3 de la calificación total de la asignatura, podrán presentarse a una prueba global de recuperación del parcial y final, la prueba será de tipo examen, siempre y cuando hayan obtenido una nota media mínima de 3,5 en la asignatura, de acuerdo con lo establecido en la normativa vigente de la UAB. La no presentación a una prueba o de un trabajo equivaldrá a una puntuación de cero. Los docentes programarán y comunicarán a través del campus virtual el día, la hora y lugar para la revisión de las calificaciones provisionales otorgadas a cada actividad evaluable. No se admitirán revisiones fuera de este horario. Solamente se considerará un alumno/a "no evaluable" en el caso que no comparezca en ninguna de las actividades de evaluación. 

Actividades de evaluación

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Descripción e interpretación de un suelo 10% 1 0,04 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 8, 10, 11, 12
Primera prueba parcial 30% 2 0,08 3, 5, 6, 9, 13, 11
Póster de diagnóstico/rehabilitación suelos degradados 25% 1 0,04 1, 3, 4, 5, 6, 9, 8, 10, 13, 12
Segunda prueba parcial 35% 2 0,08 1, 3, 5, 7, 10

Bibliografía

Se facilitarán enlaces y documentación accesible online en el Campus Virtual.

Bibliografía básica

- Brady N. C. & R. R. Weil. 2008. The nature and properties of soils (14th ed.). Prentice Hall Upper Saddle River, New Jersey. 975 p. http://wps.prenhall.com/chet_brady_natureandp_13

- Lal, R.; W.H.Blum, C. Valentine, B.A. Stewart (1998) Methods for assessement of Soil Degradation, Advances in Soil Science, CRC press, New York, 558 p.

- Porta, J. 1986. Técnicas y experimentos en edafología. Col·legi Oficial d'Enginyers Agrònoms de Catalunya.

- Porta, J.,  M. Lopez-Acevedo y C. Roquero. 2003. Edafología para la agricultura y el medio ambiente, Ed Mundi-Prensa, Madrid.

- Porta, J.; López-Acevedo, M. 2005. Agenda de campo de suelos. Información de suelos para la agricultura y el medio ambiente. Ed. Mundi-Prensa, Madrid, 541p., ISBN 84-8476-231-9

- Porta, J., M. López-Acevedo & R. M. Poch. 2014. Edafología: uso y protección de suelos, 3ª ed. Mundi-Prensa. Madrid.

- Tan, K. H. 1994. Environmental soil science. Marcel Dekker. New York.

- USDA - NRCS. 2006. Claves para la Taxonomía de Suelos.

- Van Reeuwijk, L. P. 2002. Procedures for soil analysis. ISRIC - FAO. [2847]

 

Enlaces web:

-USDA - Natural Resources Conservation Service: https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/site/soils/home/ 

- FAO Soils Portal: http://www.fao.org/soils-portal/en/

- Universidad de Granada. Departamento de Edafología y Química Agrícola: http://edafologia.ugr.es/index.htm 

- Institut d'Estudis Catalans. Protecció de sòls, mapa de sòls de Catalunya: http://www.iec.cat/mapasols/

- Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya:  https://www.icgc.cat/

- Sociedad Española de Ciencias del suelo: https://www.secs.com.es

- The nature Education Knowledge Project, Soil, Agriculture and Agricultural Biotechnology: https://www.nature.com/scitable/knowledge/soil-agriculture-and-agricultural-biotechnology-84826767/

- Soil-net. Welcome to Soil-net.com. http://www.soil-net.com/

- International Union of Soil Sciences. Soil science education. http://www.iuss.org/popup/education.htm

- European Society for Soil Conservation http://www.soilconservation.eu/  

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