Unidad 3. Edafología (2da Parte) PDF

Unidad 3: EDAFOLOGÍA (2da Parte) EDAFOLOGÍA – VC XII PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS El comportamiento mecánico de la fase sólida del suelo determina, a su vez, las propiedades físicas del suelo. El suelo es un cuerpo poroso qu...

Unidad 3: EDAFOLOGÍA (2da Parte) EDAFOLOGÍA – VC XII PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS El comportamiento mecánico de la fase sólida del suelo determina, a su vez, las propiedades físicas del suelo. El suelo es un cuerpo poroso que mezcla partículas orgánicas e inorgánicas en mayor o menor grado de desintegración, agua y aire en proporciones variables, la interacción de estos componentes le dan características de textura, estructura, consistencia, porosidad, drenaje, densidad, color y temperatura. TEXTURA La textura: es la que determina la proporción en la que se encuentran las partículas minerales de diversos tamaños que hay presentes en el suelo. expresa la distribución del tamaño de las partículas sólidas de las que está compuesto el suelo. Suelos arenosos: buena fertilidad física , mala fertilidad química. Suelos limosos: no frecuentes, sólo en aluviales. Suelos arcillosos: muy activos químicamente. Suelos francos: buenas condiciones físicas, químicas y biológicos al suelo. ESTRUCTURA La estructura: es la forma en la que las partículas del suelo se unen para formar agregados. Esta propiedad nos permite conocer como están formados los agregados del suelo, es decir como se organizan las arcillas, el limo y las arenas para formar el suelo. Para determinar la estructura es necesario estudiar tres parámetros; siendo éstos: la forma, el grado de desarrollo y tamaño del agregado. Según la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) se divide en las siguientes estructuras:  Estructura particular: Esta clasificación se presenta cuando sólo hay arena y la floculación es imposible y las partículas quedan separadas. Se encuentra sólo en el horizonte E. Estructura masiva: Propia de materiales que presentan una masa consistente, es decir que no presenta grietas y no se puede en ella diferenciar los agregados. Propia de materiales sin edafizarse pero que poseen coloides arcillosos derivados de su origen. Se encuentra en el horizonte C. Estructura fibrosa: Se encuentra constituida de fibras orgánicas con incipiente proceso de descomposición; el único rasgo de organización es el entrelazamiento de las fibras. Propia de los horizontes H y O.  Estructura grumosa o migajosa: Es una de las más recomendadas para la agricultura puesto que sus agregados son pequeños, muy porosos y redondeados, lo que hace que no encajen unos con otros y dejen huecos muy favorables para la penetración de las raíces. Propia de horizontes A, con abundante materia orgánica. Estructura granular: Al igual que la anterior es de las más recomendadas para la agricultura. Sus agregados son poco o nada porosos por contener más arcilla que materia orgánica en el proceso de floculación. Es propia de horizontes A, de suelos con bajo contenido de materia orgánica. DENSIDAD La densidad se define como la masa por unidad de volumen (M/V). La densidad: influye en la distribución de la vegetación. Suelos más densos son capaces de sustentar más cantidad de vegetación. Se puede distinguir dos tipos de densidades de acuerdo a la densidad de sus componentes sólidos y la del conjunto del suelo, incluyendo los espacios entre los poros de los agregados del suelo. Densidad real: Es el peso de la unidad de volumen de los sólidos del suelo. Dr = Ms / Vs Promedio : 2.65 g/cc Densidad aparente: Peso de la unidad de volumen del suelo. Incluye espacio poroso y sólidos V t = volumen sólidos + volumen poros. Da = Ms / Vt Varía con la textura y manejo del suelo. Puede ser desde : 1.0 g/cc - 2.00 g/cc POROSIDAD La porosidad: porción de un volumen de suelo ocupado por aire y/o agua El tamaño de los poros y por lo tanto la porosidad del suelo, depende del tamaño de las partículas del suelo y del tamaño de los agregados de partículas. CLASIFICACIÓN DE POROSIDAD Hogson definió cinco clases de porosidad en los suelos, considerando los poros menores de 60 um y el % del volumen del suelo ocupado.  PROFUNDIDAD La profundidad: de un suelo está expresada por el espesor en centímetros del suelo hasta el lecho de roca, en unos casos, o hasta el estrato u horizonte cementado. La profundidad es un factor determinante del desarrollo y productividad de los cultivos, al condicionar el desarrollo radicular y el volumen de agua disponible para las plantas. En base a clasificación de la FAO, la profundidad efectiva del suelo que puede trabajarse con máquina o manualmente, se clasifica en cuatro clases:  COLOR El color: depende de sus componentes y varía con la cantidad de humedad presente en el suelo Relación color y propiedades del suelo Color Propiedades del suelo Presencia de materia orgánica, cuanto más oscuro más Oscuro o negro. contenido en materia orgánica se le supone. Es característico de horizontes A Se debe a los carbonatos de calcio y magnesio o al yeso u otras sales más solubles. En los horizontes Claro o blanco. eluviales (E), el color claro es consecuencia del lavado de las arenas (cuarzo). Se debe a la presencia de óxidos de hierro Pardo amarillento. hidratados, FeO(OH) (goethita), y unidos a la arcilla y a la materia orgánica.  Consecuencia de alteración de arcilla, por lo que se presenta habitualmente en los horizontes Bw o Bt. Se debe a la liberación de óxidos férricos como la hematita (Fe2O3). Color rojo. Favorecido en climas cálidos con estaciones de intensa y larga sequía, como el clima mediterráneo. El color rojo indica un buen drenaje del suelo, lo que permite la existencia de condiciones oxidantes. Característicos de suelos con condiciones alternantes de reducción y oxidación. El abigarrado o veteado se Grises y veteados presenta como grupos de manchas de colores rojos, amarillos y grises. Esta propiedad aparece en suelos que se encharcan durante un período del año Son característicos de suelos que sufren una intensa Gris y/o verdoso azulado hidromorfía. Hay falta de oxígeno. PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELO Las propiedades químicas de los suelos, están determinadas principalmente por la materia orgánica y las arcillas, por ser éstos las fuentes principales aportadoras de nutrientes. Se trata de la capacidad que tiene el suelo de poder intercambiar arcilla y humus, cediendo nutrientes a las plantas por medio de la captación de partículas minerales. Entre las principales propiedades químicas del suelo estan: materia orgánica relacion carbono- nitrógeno, pH y cambio ionico. MATERIA ORGÁNICA (HUMUS) La materia orgánica: presente en el suelo como una “mezcla heterogénea de residuos de plantas y animales en varios estados de descomposición, de sustancias sintetizadas microbiológicamente y/o químicamente a partir de los productos de degradación, de los cuerpos de microorganismos vivos y muertos, pequeños animales y sus restos en descomposición”. La materia orgánica cualquiera sea su origen, es junto a las arcillas los elementos esenciales para que se den una serie de aportes de nutrientes en los suelos. La relación carbono/nitrógeno del suelo desde el punto de vista químico, constituye un índice de gran utilidad en la interpretación de la calidad de la materia orgánica respecto a su fertilidad. Relación C/N  pH DEL SUELO El pH: indica el grado de acidez de la solución del suelo. El pH debido a la influencia que tiene sobre el desarrollo de las plantas y la fauna del suelo, incide además en la velocidad y calidad de los procesos de humificación y mineralización así como en el estado de determinados nutrientes. ¿Por qué es importante saber el pH de un suelo? El pH de un suelo influye en la mayoría de las reacciones de los suelos. Entre otras influencias se puede mencionar: Incide sobre las propiedades físicas y químicas de los suelos. Un pH neutro es el mejor para las propiedades físicas de los suelos. pH muy ácido se da intensa alteración de minerales y la estructura se vuelve inestable. pH alcalino, la arcilla se dispersa, destruyéndose la estructura, dando origen a malas condiciones físicas. El pH influye la asimilación de nutrientes del suelo pudiendo bloquear cuando el pH es ácido o bien cuando es alcalino según el tipo de nutriente. pH entre 6 y 7,5 resulta ser el mejor rango para el buen desarrollo de las plantas. CAMBIO IÓNICO El cambio iónico: se define como los procesos reversibles por los cuales las partículas sólidas del suelo adsorben iones (es una partícula cargada eléctricamente que ha ganado o perdido electrones) de la fase acuosa liberando al mismo tiempo otros iones en cantidades equivalentes, estableciéndose el equilibrio entre ambas fases: Las causas que originan el intercambio iónico son los desequilibrios eléctricos de las partículas del suelo entre sólido y líquido o acuoso. Para neutralizar las cargas se adsorben iones, que se pegan a la superficie de las partículas o a las partículas del suelo. En el suelo son varios los materiales que pueden cambiar cationes (catión es un ion con carga eléctrica positiva, es decir, que ha perdido electrones). Los principales cambiadores son las arcillas y la materia orgánica. La capacidad de Intercambio es variable, en los minerales o compuestos del suelo. En la tabla siguiente se señalan los principales materiales y sus valores de CIC. Factores que hacen que un suelo tenga una determinada capacidad de cambio de cationes Tamaño de las partículas: cuanta más pequeña sea la partícula del material, más grande será la Capacidad de Intercambio. Naturaleza de las partículas:La composición y estructura de las partículas influirá en las posibilidades de cambio de sus cationes PROPIEDADES BIOLÓGICAS DEL SUELO Aquí nos encontramos con las especies de organismos que viven en él, tanto animales, como bacterias, hongos, etc. Los animales también ejercen su función en el suelo, dependiendo de su alimentación, su actividad, su tamaño.  En el suelo se encuentran una gran mayoría de los componentes del reino animal, teniendo predominio los invertebrados. La función principal de los organismos vivos en los suelos es precisamente el enriquecimiento del mismo a través de la transformación de la materia orgánica y modificación de algunas propiedades físicas como la porosidad, aireación, drenaje. Los suelos dependiendo su ubicación y la interrelación con otros factores y componentes ecológicos, se puede encontrar a casi todas las especies con excepción de peces. En el caso de los vertebrados los más abundantes son los mamíferos, sobre todo roedores como la taltuza, ratas, topos, conejos, entre otros. Los que lo utilizan para construir sus madrigueras, contribuyendo con ello a la remoción de suelo y permitiendo la aireación, drenaje y retención de humedad, entre otros beneficios (cuando se trata de áreas no cultivadas). Refiriéndonos a los invertebrados se encuentran especies pertenecientes a las clases de los nemátodos, anélidos, artrópodos y moluscos pero también especies microscópicas pertenecientes a los reinos (monera, protista, fungi y plantae). Entre seres microscópicos en los suelos tenemos protozoos, bacterias, actinomicetos, hongos y algas. DINÁMICA DEL AGUA EN EL SUELO El flujo de agua en el suelo es calificado como un proceso dinámico que regula reacciones químicas y eventos físicos y biológicos, que a su vez influyen en la nutrición, crecimiento y desarrollo de las plantas; es considerado de interés ambiental, ya que influye en la regulación hidrológica, en la distribución y transmisión de agua, solutos y contaminantes a través de la zona no saturada del suelo. El conocimiento de la dinámica del agua en el suelo, tanto a escala global como regional y del perfil del suelo, permite entender y abordar problemas relacionados con la disponibilidad de agua en cuencas hidrográficas, la disminución y contaminación de las fuentes de agua, la dinámica de nutrientes dentro del suelo y su disponibilidad para las plantas y la degradación de los suelos. Sumado a esto, la creciente demanda de aguade calidad para consumo humano y uso agrícola. ORGANISMOS QUE VIVEN DENTRO DEL SUELO (FUNCIONES) Como todo en nuestro planeta, algunas especies son perjudiciales para los humanos al dañar los cultivos, pero en lo general tienden a ser beneficiosos para los suelos al congregarse y acumularse en las zonas más porosas y aireadas. Algunas especies como Odontella armata y Odontella lamellifera pueden utilizarse como indicadoras del pH del suelo, (la primera es basófila mientras que la segunda es acidófila). Los colémbolos contribuyen de dos formas a la formación de los suelos; por una parte extraen materiales que son ingeridos por ellos y luego aportan sus heces al suelo, mejorando la calidad del mismo. Los excrementos de los colémbolos junto a los de los ácaros, pueden llegar a constituir horizontes llamados “mull de insectos”.  Los Enquitreidos pueden ser carnívoros y comerse a otros miembros de la fauna de menor tamaño, tal es el caso de los nematodos. Las que viven en el horizonte A, concentran en sus excrementos los componentes fúngicos. En cambio en las especies propias de zonas más profundas del suelo (horizonte B), tienen un mayor contenido de sílice en sus excretas. En cuanto a las lombrices Reilly, a través de su metabolismo mejoran la estructura del suelo además de mejorar algunas características químicas de los suelos. Las lombrices contribuyen a mejorar las características físicas al construir sus galerías y remover el suelo y mezclar verticalmente las sustancias orgánicas de la capa arable. Existen lombrices que perforan galerías en todas las direcciones, y en esta acción segregan una mucosa que da firmeza a las paredes de las mismas, y por lo general, son excavaciones más profundas que las realizadas por los arados. Algunas lombrices llegan hasta los 4 metros de profundidad, con la ventaja de que no destruyen la estructura del suelo. Además, al construir sus galerías. Contribuyen a mejorar la circulación del aire y del agua. Las lombrices a través de la deposición de sus excretas aumentan de tres a once veces el nivel de fósforo, potasio y magnesio disponible en el suelo; elevan de cinco a diez veces el nivel de nitratos y de calcio, disminuyendo la acidez de la tierra TAXONOMÍA DE SUELOS La Base Referencial Mundial (WRB) está basada en la Leyenda (FAO-UNESCO, 1974) y la Leyenda Revisada (FAO, 1988) (SISTEMAS FAO) del Mapa Mundial de Suelos (FAO- UNESCO, 1971-1981)  GRACIAS Ing. Marcelo Cabrera J., MSc.