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SUELOS Y SUSTRATOS
Prof. Ing. Agr. Fabio Solari
El Suelo: Su formación
El suelo es la fina capa de material fértil que recubre la superficie de la Tierra.
La Edafología, lo define como "ente natural organizado e independiente, con unos constituyentes, propiedades y génesisque son el resultado de la actuación de una serie de factores activos (clima, organismos, relieve y tiempo) sobre un material pasivo (la roca madre)".
Alteración del material original
La roca madre se altera por la acción de los factores ambientales y en su formación se desarrollan una serie de procesos que transforman el material original hasta darle una morfología y propiedades propias
Transformación de la roca a suelo
Progresivos incrementos de:fragmentación,porosidad,
alteración mineral, material fino, materia orgánicay de estructura edáfica.
Distribución de los suelos escalonados en el
paisaje
El clima como factor formador
Influencia de microorganismos
Constituyen la fuente de material original para la fracción orgánicadel suelo. Restos vegetales y animales que al morir se incorporan al suelo y sufren profundas transformaciones.
Ejercen importantes acciones de alteración de los materialesedáficos. Los organismos transforman losconstituyentes del suelo alextraer los nutrientes imprescindibles para su ciclovital. La humificación apenasse desarrolla en su ausencia.Producen una intensa mezclade los materiales del suelo como resultado de su actividad biológica.
Efecto del tiempo
Los distintos horizontes que componen los suelos necesitan de tiempos muy
distintos para su formación: El horizonte A
es el de más rápida formación,unos cientos de
años, mientras que el horizonte óxico necesita
de hasta un millón de años para manifestarse
totalmente.
Nacimiento del suelo
Si el material original es una roca sedimentaria, como el Loess Pampeano, los cambios desarrollados durante los procesos edáficos serán menos espectaculares.
En la secuencia de transformación de la roca a suelo se producen progresivos incrementos de: fragmentación, porosidad, alteración mineral, material fino, materia orgánica y de estructura edáfica.
Esta secuencia se visualiza a través del estudio del Perfil del suelo, en sus distintas capas u Horizontes.
Nacimiento del suelo pampeano
Sobre el Loess Pampeano, sucedió el proceso de translocación, realizada por al acción del agua que se desplaza a través del suelo.
El agua de precipitación se desplaza desde al superficie, a través de los poros del suelo, a horizontes cada vez más profundos debido a la acción de la gravedad. En este desplazamiento el agua arrastra diversos materiales, preferentemente los más móviles, con lo cual se producen importantes pérdidas de materiales en los horizontes superiores, que pueden ser o no acumulados en los horizontes inferiores.
Nacimiento del suelo pampeano
.El agua moviliza a la arcilla de los horizontes superiores, la cual al dispersarse pasa a la solución del suelo en forma de suspensión. Por la acción de la gravedad, las suspensiones se infiltran por el suelo a través de los macroporos. Al alcanzar estas suspensiones horizontes profundos en los que el suelo se encuentra seco , el agua de las suspensiones que migran por los macroporos es succionada por los microporos de las zonas circundantes, formándose un horizonte iluvial conocido como Bt.
Horizontes del perfil de un suelo pampeano
.A. Formado en la superficie, con mayor % materia orgánica (transformada) que los horizontes situados debajo. Típicamente de color gris oscuro, más o menos negro, pero cuando contiene poca materia orgánica (suelos cultivados) puede ser claro. Estructura migajosa y granular.
Horizontes del perfil de un suelo pampeano
.B. Horizonte de enriquecimiento en arcilla (iluvial o in situ), o de materia orgánica de origen iluvial, o también por enriquecimiento residual por lavado de los carbonatos, si estaban presentes en la roca. De colores pardos más intensos que el material original = hor. C. Con desarrollo de estructura edáfica (típicamente en bloques angulares, subangulares, prismática).
Horizontes del perfil de un suelo pampeano
.C. Material original. En éste caso se trata de Loess proveniente del desgaste de la Cordillera de los Andes. Sin desarrollo de estructura edáfica, ni rasgos edáficos. Blando, suelto, se puede cavar con una azada. Puede estar meteorizado pero nunca edafizado. Puede presentar abundante C0³Ca (Tosca).
Los componentes sólidos del suelo
.En un suelo normal la fracción mineral representa de un 45-49% del volumen del suelo. Pero dentro de la fase sólida constituyen, para un suelo representativo, del orden del 90-99% (el 10-1% restante corresponde a la materia orgánica
El gran grupo de los filosilicatos es la clase más importante, ya que a este grupo pertenecen la mayoría de los minerales de la fracción arcilla.
Los tectosilicatos (con los feldespatos) constituyen otro grupo muy importante, el más representativo de la fracción arena
Los componentes sólidos del suelo
.Materia orgánica.
Son un conjunto complejo de sustancias constituidas por restos vegetales y organismos que están sometidos a un constante proceso de transformación y síntesis. Normalmente se presenta en cantidades muy inferiores a la fracción mineral, no obstante su papel es tan importante o más para la evolución y propiedades de los suelos
Los componentes sólidos del suelo
.Materia orgánica.
Los restos orgánicos se transforman muy rápidamente comparados con la fracción mineral, por ello la velocidad de formación del horizonte A es mayor que la del horizonte B. La velocidad de descomposición depende del tipo de resto vegetal aportado y del medio.
El fin de todos los compuestos orgánicos del suelo es su mineralización, por tanto sus destrucción. Pero muchos compuestos son lo suficientemente estables como para permanecer en cantidades suficientes en los suelos (su descomposición se compensa con los aportes).
Los componentes sólidos del suelo
.Materia orgánica. Propiedades físicas.
Confiere al suelo un color oscuro
Mejora y estabiliza la Estructura. Las sustancias húmicas tienen un poder aglomerante, unen a la fracción mineral originando una estructura grumosa estable, de elevada porosidad, implicando mayor permeabilidad.
Gran capacidad de retención de agualo que facilita el asentamiento de la vegetación, dificultando la erosión
La temperatura del suelo es mayordebido a que los
colores oscuros absorben más radiaciones que los claros.
Protege al suelo de la erosión. Los restos vegetales y animales depositados sobre la superficie del suelo lo protegen de la erosión hídrica y eólica.
Protege al suelo de la contaminación. Adsorbe plaguicidas y otros contaminantes y evita que estos percolen hacia los acuíferos.
Los componentes sólidos del suelo
.Materia orgánica. Propiedades químicas y fisicoquímicas.
Las sustancias húmicas tienen propiedades coloidales, debido a su tamaño y carga (retienen agua, hinchan, contraen, fijan soluciones en superficie, dispersan y floculan).
Es una fase que reacciona con la solución del sueloy con las raíces.
Capacidad de cambio. Fija iones de la solución del suelo, los cuales quedan débilmente retenidos, están en posición de cambio, evita que se produzcan pérdidas de nutrientes en el suelo.
Influye en el pH. Produce compuestos orgánicos que
tienden a acidificar el suelo. Descompone los minerales
La fase líquida del suelo
.Constituida por el agua y las soluciones del suelo.
El agua ejerce importantes acciones, tanto para la formación del suelo (interviene decisivamente en la meteorización física y química, y translocación de sustancias) como desde el punto de la fertilidad
Circula a través del espacio poroso, queda retenida en los huecos del suelo y está en constante competencia con la fase gaseosa. Los cambios climáticos estacionales hacen variar los porcentajes de cada fase en cada momento.
La fase líquida del suelo
.Estado energético.
El movimiento del agua está regulado por su energía.
El conjunto de fuerzas que retienen el agua del suelo se llama potencial de succión. Tiene un sentido negativo y es el responsable de las fuerzas de retención del agua dentro del suelo, es igual al potencial matricialmás el osmótico.Frente a él está el potencial gravitacionalque tiene un signo positivo y tiende a desplazar el agua a capas cada vez más profundas.
Potencial matricial es debido a dos fuerzas, adsorción y capilaridad
La fase líquida del suelo
.Tipos de agua en el suelo
Capacidad máxima.Todos los poros están saturados de agua. No existe fase gaseosa..
Capacidad de campo.La cantidad de agua que puede tener un suelo cuando se pierde el agua gravitacional de flujo rápido, después de pasado un dia de la lluvia. La fuerza de retención del agua es de 1/3 de atmósfera y corresponde a poros <30 µ
Punto de marchitamiento.Cuando el suelo se deseca a un nivel tal que el agua que queda está retenida con una fuerza de succión mayor que las de absorción de las raíces de las plantas. Es el agua que queda a una presión de 15 atmósferas .
La fase líquida del suelo
.
La fase gaseosa del suelo
. . Aire atmosférico % Aire suelo %
Oxígeno 21 10-20
Nitrógeno 78 78,5-80
CO2 0,03 0,2-3
Vapor de agua variable en saturación
En condiciones ideales la fase atmosférica representa un 25%, otro 25% para el agua y un 50% para la fase sólida. Se admite que un porcentaje de aire del 10% es insuficiente.
Propiedades físicas: Textura
.
El término textura se usa para representar la composición granulométrica del suelo.
Propiedades físicas: Textura
.
Propiedades físicas: Textura
.Los suelos arenosospresentan mala estructuración, buena aireación, muy alta permeabilidad y nula retención de agua. Son inertes desde el punto de vista químico, carecen de propiedades coloidales y de reservas de nutrientes.
Los suelos arcillososson muy activos desde el punto de vista químico, adsorben iones y moléculas, floculan (la fracción arcilla permanece inmóvil) y dispersan (migran), muy ricos en nutrientes, retienen mucha agua, bien estructurados, pero son impermeables y asfixiantes.
Los suelos limosostienen nula estructuración, sin propiedades coloidales, son impermeables y con mala aireación.
Los suelos francosson los equilibrados con propiedades compensadas.
.
Propiedades físicas: Estructura
.Los agregados están formados por partículas individuales (minerales, materia orgánica y huecos) y le confieren al suelo una determinada estructura.
En los terrones hay un material inerte, arenas, que se unen por la materia orgánica y las arcillas y otros agentes cementantes. Si las arcillas están dispersas, el suelo carece de estructura, si están floculadas, forman estructura
Propiedades físicas: Estructura
.Forma. Es la tendencia a manifestarse con un determinado hábito.
Migajosa: Agregados porosos de forma redondeada (no se ajustan a los agregados vecinos). Típica de los horizontes A.
Propiedades físicas: Estructura
.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 hor. B.
Propiedades físicas: Estructura
.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 hor. B.
Prismática. Cuando los bloques se desarrollan en una dirección (vertical) más que en las dos horizontales. Presente en los horizontes más arcillosos, a veces hor. B y en ocasiones hor. C.
Propiedades físicas: Estructura
.Laminar. Cuando los agregados se desarrollan en dos direcciones (horizontales) más que en la tercera (vertical). Típica de los horizontes arenosos, así como donde hay acumulación de sedimentos.
Sin estructura. Cuando no hay desarrollo de agregados. Horizontes de partículas sueltas (pulverulentos) o masivos (endurecidos).
Propiedades físicas: Estructura
.Tamaño: de los agregados. Se clasifican en: gruesa, media, fina y muy fina.
Grado de desarrollo
Según la intensidad con que se manifieste el desarrollo de la estructura: fuerte, media, débil, nula.
Los agentes responsables de la estructura son las características hídricas junto a la textura y materia orgánica.También influyen: pH, CO3=, oxidos e hidróxidos de Fe, actividad biológica...
Estabilidad de la estructura
Representa la resistencia a toda modificación de los agregados.
El agente destructor de la estructura es el agua. Hincha los materiales y dispersa los agregados.
Los agregados que están en la superficie del suelo, son dispersados por el impacto de las gotas de lluvia.
Propiedades físicas: Porosidad
.Representa el porcentaje total de huecos que hay entre el material sólido de un suelo.
De él depende el comportamiento del suelo frente a las fases líquida y gaseosa, y por tanto vital para la actividad biológica que pueda soportar.
Encostramiento
Propiedades físicas: Permeabilidad
.Facilidad de circulación del agua en el suelo.
Condicionada por la textura y la estructura.
La velocidad de infiltración no es siempre la misma para un mismo suelo, depende de las condiciones de humedad que presente. Cuando el suelo se encuentra seco la infiltración tiene sus máximos valores y luego conforme cada vez esta más húmedo su capacidad de admitir más agua es cada vez menor hasta que en condiciones de saturación total alcanza un valor constante.
Propiedades físicas: Perfil hídrico
.
Propiedades físicas: Balance hídrico
.AGUA RETENIDA = RECIBIDA-PERDIDA
Agua recibida: Lluvias, riego y condensaciones.
Agua perdida: Evapotranspiración y escorrentía (superficial, hipodérmica y profunda).
De los aportes de agua que llegan al suelo procedente de las lluvias y riego, una parte penetra y otra parte no lo hace.
El agua que penetra en el suelo, parte se evapora, otra escurre, otra pasa a la capa freática, otra es consumida por las plantas y finalmente otra parte es retenida.
Densidad Aparente Color
.Es el contenido total de porosidad en un suelo y es importante para el manejo de los suelos (refleja la compactación y facilidad de circulación de agua y aire)
Color oscuro o negro. Normalmente debido a la materia orgánica
Color blancuzco.Debido a los carbonatos o al yeso o sales más solubles. En los horizontes eluviales es consecuencia del lavado de las arenas
Colores rojos. Oxidos férricos. Cálidos con estaciones de intensa y larga sequía.
Colores abigarrados grises y rojo -pardos.Compuestos ferrosos y férricos. Suelos con condiciones alternantes de reducción y oxidación.
Colores grises verdosos/azulados.Compuestos ferrosos, arcillas saturadas con Fe++. Intensa hidromorfía.
