Manual de Edafologia

ESTUDIO DEL SUELO PARA LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA

MANUAL DE EDAFOLOGIA VIVIANA C LOBO D - FEDERICO DEL CURA D

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CAPITULO I INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA CIENCIA DEL SUELO Introducción a la ciencia del suelo El suelo en el paisaje agrícola Los suelos y la agricultura en Venezuela Desarrollo histórico del estudio del suelo Las ciencias que estudian el suelo Relación de la Edafología con otras ciencias Definiciones de suelo Agrosistemas. El complejo suelo-planta-hombre Resumen Preguntas de repaso Bibliografía CAPÍTULO II FACTORES Y PROCESOS FORMADORES DEL SUELO. EL PERFIL DE SUELO A. FACTORES FORMADORES 1. Factores Activos a. Clima b. Organismos (Biomasa y Necromasa) 2. Factores Pasivos a. Roca madre 3. Factores Condicionantes a. Relieve o topografía b. Tiempo B. PROCESOS FORMADORES DEL SUELO 1. Procesos globales 2. Procesos Específicos o Regimenes Pedogenéticos. C. EL PERFIL DEL SUELO 1. Descripción de perfiles de suelo Resumen Preguntas de repaso Bibliografía

CAPÍTULO III PROPIEDADES DEL SUELO COMPONENTES DEL SUELO A. FRACCION MINERAL B. MATERIA ORGÁNICA C. EL AGUA DEL SUELO D. EL AIRE DEL SUELO Resumen Preguntas de repaso Bibliografía CAPÍTULO IV PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL SUELO A. PROPIEDADES FÍSICAS B. PROPIEDADES QUÍMICAS Resumen Preguntas de repaso Bibliografía Anexo. Características Agroecológicas de influencia en el desarrollo de algunos cultivos tropicales CAPÍTULO V CLASIFICACIONES DE SUELOS A. CLASIFICACIÓN DE TIERRAS POR CAPACIDAD DE USO B. CLASIFICACIÓN DE SUELOS AMERICANA (Soil Taxonomy. USDA, 1975). EL SISTEMA DE LA SEPTIMA APROXIMACIÓN C. LOS SUELOS DE VENEZUELA Resumen Preguntas de repaso Bibliografía CAPITULO VI MANEJO DE SUELOS Y USO DE FERTILIZANTES A. MANEJO DE LAS PROPIEDADES QUÍMICAS B. MANEJO DE LAS PROPIEDADES FISICAS C. PRÁCTICAS CONSERVACIONISTAS Resumen Preguntas de repaso Bibliografía

Presentación El libro está diseñado desde el Instituto Universitario Tecnológico de Ejido, para su utilización por parte de los estudiosos de la ciencia del suelo, especialmente para la producción agrícola beneficiando ante todo el proceso enseñanza – aprendizaje, incrementando las posibilidades de mejorar el rendimiento académico de los estudiantes y su capacitación para ingresar en un mercado de trabajo cada vez más competitivo. El egresado de las carreras ligadas a la producción agrícola encontrará en él una fuente de consulta útil. Se trata de una entrega que aporta un trabajo de estructuración, simplificación y adaptación valioso para el lector, que encontrará en este libro un mayor acercamiento a sus necesidades y a su realidad ambiental. Las particularidades del espacio venezolano, su ubicación espacial y la combinación específica de factores y procesos formadores del suelo hacen que este, su resultante, difiera de un lugar a otro, así como sus posibilidades y formas de utilización. El egresado universitario en las ciencias de producción agropecuaria, más que cualquier otro profesional del área está obligado a aportar en la creación de técnicas y métodos de producción adaptados a las necesidades y posibilidades. Se espera que este libro contribuya para ello. El texto, en versión CD-Rom, fue estructurado en capítulos, al comienzo de cada uno se incluyeron un listado con los contenidos del mismo y una serie de palabras clave que le permita al lector realizar búsquedas complementarias identificando los conceptos principales.

en una profundización de algunos aspectos importantes bien sobre la materia que se está tratando o su aplicación. Se seleccionó esta forma de presentación considerando aspectos de diseño y atención del lector sobre el texto tratando de convertirlo en una lectura más dinámica y atractiva. Al finalizar cada capítulo se incluye un resumen del mismo y una serie de preguntas que ayuden al estudiante a realizar una revisión de los conocimientos adquiridos. Por último se presenta la bibliografía específica para los temas tratados en el capítulo. Los títulos de los seis capítulos que componen el libro son los siguientes: Introducción al Estudio de la Edafología. Factores y Procesos Formadores del Suelo. El Perfil de Suelo. Componentes del Suelo. Propiedades Físicas y Químicas del Suelo. Clasificación de Suelos. Suelos de Venezuela. Manejo de suelos y Fertilizantes. La generación de un texto es siempre una labor de creación, exigente y frustrante a la vez, al comprender que el conocimiento siempre es parcial y cambiante, por tanto al terminarse puede ser mejorado y ampliado, de allí la inacabable labor del docente investigador. Los autores

En algunas páginas, dentro del texto general, se incluyen lecturas y conceptos complementarios enmarcados en forma de tips, que resultan

Viviana C. Lodo D

Federico Del Cura D.

Capítulo I

Introducción Al estudio De la edafologia Introducción a la ciencia del suelo El suelo en el paisaje agrícola Los suelos y la agricultura de Venezuela Desarrollo histórico del estudio del suelo Las ciencias que estudian el suelo Relaciones de la Edafología con otras ciencias Definiciones de suelo Agrosístemas. Complejo suelo – planta – hombre Resumen Preguntas de repaso Bibliografia

Conceptos Claves: Agricultura Suelo Edafología Agrosistemas

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Introducción a la ciencia del suelo

El suelo en el paisaje agrícola

Los suelos son el medio natural en que las plantas crecen y constituyen la fuente principal de suministro de nutrientes a los cultivos. El hombre depende del suelo, goza y usa de estas plantas tanto por su belleza como por su capacidad de procurarle fibras y alimentos para él y sus animales. El verdadero nivel de vida del productor del campo esta influido frecuentemente por la calidad de sus suelos y por la clase y calidad de las plantas y animales que crecen sobre ellos.

Los factores evolutivos y los mecanismos biológicos de adaptación de las plantas fueron desconocidos por el hombre solo hasta el siglo pasado . Durante miles de años se creyó que la agricultura era una condición estable, un proceso natural. Con el desarrollo de las ciencias ligadas al agro, entre las cuales esta la Edafología, los conceptos evolucionaron y también el grado de modificación de las condiciones naturales presentes en un determinado lugar.

“Antes de cultivar la tierra, el hombre vivía de la caza, la pesca y la recolección, sin embargo, en esa aventura dependía del suelo para su sustento; las semillas y frutas que recolectaba, así como los animales que cazaba dependían directa o indirectamente del suelo para su formación y/o alimentación, así comenzó a cultivarlo y a depender de él en gran parte para su sustento.” (Castillo, 1988).

Desde el punto de vista agrícola el suelo no es una variable fija e inmutable, sino un objeto de trabajo dinámico y cambiante. El aprovechamiento de los suelos evoluciona históricamente con las necesidades de alimentos y materias primas y con el mejoramiento de las técnicas de producción agrícola.

Hoy día la mayor parte de las expectativas de crecimiento de los países en vías de desarrollo, se basan principalmente en la utilización de alguna clase de recurso natural, especialmente del suelo. El mismo en conjunto con el agua, el aire y la luz solar constituyen el medio en el cual las plantas crecen, que luego se constituyen en fuente de alimentos, de forraje para los animales, de fibra para tejidos; conformando el primer eslabón de una larga cadena de generación de alimentos y otros bienes de significativa importancia. Pero las actuales necesidades de nuestra sociedad van más allá de la simple producción masiva de alimentos. Se trata de ordenar el territorio para conseguir una optimización de su uso con el menor costo posible, tanto económico como ambiental. Estamos obligados a crear nuestras propias técnicas y métodos de producción, de acuerdo a nuestras necesidades y posibilidades.

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Uso Potencial de la Tierra Originalmente el uso potencial fue concebido como el producto resultante de las cualidades inherentes de la tierra como recurso de producción. El análisis de factores y elementos climáticos, topográficos, edáficos y biológicos, conducía posteriormente a una síntesis ecológica: la capacidad productiva o potencial natural de la tierra. Es decir, a las diferentes unidades de tierra se les atribuía aptitudes naturales o “vocaciones” diferenciales para usos determinados y el carácter permanente de las características naturales posibilitaba comparar la potencialidad de una unidad con respecto a otras. La consideración de factores sociales, económicos y políticos en el análisis del uso de la tierra, debilita los argumentos de las capacidades agrológicas fijas y definidas del territorio. Es necesario incorporar requerimientos de orden económicos-sociales y análisis de costo-beneficio. El uso de la tierra no es una categoría neutra, exclusivamente técnica y objetiva, sin embargo, es lógico suponer que la producción física esperada varía de acuerdo con la “calidad” de la tierra para un mismo grado de tecnología o combinación de utilización de los factores productivos. (Rojas Lopez, 19950)

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La revista Nacional Geographic (Vol. 3 Nº 4, Octubre 1998) en el artículo “Para alimentar el planeta” nos dice que cada día nacen en el mundo cerca de 230 mil personas, más de 140 millones de seres humanos en un año. La tarea de producir alimentos para casi 6 mil millones de habitantes del planeta luce cada día como una misión más compleja. Las nuevas variedades de plantas y agroquímicos que resultaron de la revolución verde en los años de 1960, produjeron grandes incrementos en la producción por hectárea, pero muchos fertilizantes y pesticidas dejaron tras de sí residuos tóxicos. A pesar de las innovaciones y, en ocasiones a causa de ellas, la degradación del suelo y el agua amenaza la producción agrícola a nivel mundial. Muchas de las antiguas “tierras improductivas” son hoy “tierras productivas” y, contrariamente, grandes llanuras potencialmente productivas siguen siendo subutilizadas bajo sistemas de haciendas en régimen de latifundio. Adicionalmente se ha demostrado que los modelos tecnológicos y los procesos productivos generalizados en el mundo no se diseñaron en el marco de un manejo ecológico sostenido de los recursos naturales, entre ellos uno de los más importantes, el suelo. Por ello, el desarrollo de la agricultura no ha significado paralela y necesariamente el del recurso que la sustenta. En América latina, se destacan tres grandes procesos de alteración del ambiente y básicamente del suelo, agudizados por la modernización de la agricultura: deforestación, sobreutilización de los suelos y artificialización inadecuada del ecosistema. Sin lugar a dudas, el estudio de los suelos en nuestro país es una materia pendiente, con un agravante, cada vez son mayores las presiones por la utilización de nuevos espacios hasta ahora “inalterados” y por otra por la mala utilización dentro de la actual frontera agrícola. Por ello, el futuro agrotécnico debe tomar conciencia de la necesidad de capacitarse en este campo del conocimiento. La utilización racional del recurso suelo debe garantizar no sólo la obtención de más y mejores cosechas, y por tanto una mayor rentabilidad económica en el corto plazo, sino la sostenibilidad de esos rendimientos

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en el tiempo, lo cual no es un objetivo romántico, por el contrario es la garantía de su propia supervivencia.

Los suelos y la agricultura en Venezuela La imagen de una Venezuela como un territorio de campos ilimitados, de clima tropical agradable y de una generosa productividad es, lamentablemente, sólo una imagen. Este mito geográfico, que ha persistido desde los días de la exploración por los españoles, ha falseado las realidades ambientales y ha dado origen a expectativas agrícolas que son ilusorias e imposibles de materializar. Los ambientes físicos-bióticos de Venezuela, heterogéneos, complejos y variados, configuran una realidad de un potencial agrícola limitado. Es importante reconocer y apreciar la naturaleza fundamental de los múltiples sistemas agrícolas y su adaptación al medio. Con frecuencia, existen limitaciones temporales o permanentes que actúan sobre el flujo de energía en los ecosistemas naturales lo cual limita la productividad agrícola. En el análisis del Uso potencial de los suelos , que se encuentra en la Imagen de Venezuela de P.D.V.S.A., se presume que las limitaciones existentes pueden ser parcialmente superables con los conocimientos y tecnologías con que nuestros agricultores e investigadores cuentan. Es una visión realista basarse en tecnologías disponibles, pero es una visión también muy optimista suponer su uso masivo. Como se puede ver en el gráfico 1, tomado de este trabajo, un alto porcentaje de los suelos tiene vocación de bosques, tanto por condiciones reales que los limitan a ese uso, como también debido al hecho de que grandes superficies ya han sido declaradas áreas de reserva o parque. De la superficie restante, la mayor parte tiene vocación para la producción pecuaria y de cultivo con requerimientos especiales, como es el caso de los suelos arcillosos y planos para el arroz, o los suelos de baja fertilidad y secos para yuca y sorgo, observable en el gráfico 2. Los suelos óptimos, sin problemas en su condición natural, son bastante escasos, tan sólo un 2% de los suelos del país; al mismo tiempo exten-

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sas áreas, sobre todo las de relieve con pendiente excesiva, tienen una buena cobertura vegetal y de los cuales más del 30% se han perdido por urbanismo, vías de comunicación, instalaciones de zonas industriales e incluso malas praxis agrícolas, que deben usarse con prácticas conservacionistas. El empleo masivo de enmiendas, fertilizantes y drenaje son medios utilizados para superar importantes limitantes al uso agrícola, tales como la acidez o la baja fertilidad natural. Gráfico 1. Potencialidad de los Suelos de Venezuela.

Desarrollo histórico del estudio del Suelo Según Jaime Porta (1999), el estudio del suelo se puede describir de la manera siguiente: “aproximadamente en los primeros cien milenios de la existencia de nuestra especie, el alimento de una persona dependía de los frutos que caían de los árboles al sacudirlos o de los animales salvajes que se podían cazar. Sin embargo, en algún tiempo, alrededor de 8.000 a. de C., el hombre del neolítico (en realidad, algunos estudiosos piensan que probablemente fue la mujer del neolítico) empezó a cultivar la tierra”. Los primeros habitantes de la tierra debieron pensar en el suelo como un manto delgado sobre la superficie de la tierra, como el terreno que sostenía sus movimientos y su habitación. Los suelos influyeron en la ubicación de los caminos y los caseríos. Es posible que aprendieran lentamente que algunas áreas eran mejores que otras, pero sin diferenciar los tipos de suelos.

Fuente: PDVSA. (1992). Imagen de Venezuela. Una Visión Espacial. Gráfico 2. Limitaciones de los Suelos de Venezuela.

Fuente: PDVSA. (1992). Imagen de Venezuela. Una Visión Espacial.

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Con el inicio de la agricultura, el hombre comenzó a considerar al suelo como un medio para el desarrollo de las plantas, así la naturaleza del suelo asumió gran importancia para su bienestar. En el continente americano, se tiene información sobre el cultivo del maíz y otras plantas en México hace más de 6.000 años. Los primeros cultivos agrícolas significativos fueron cereales: cebada, trigo, arroz, entre otros, los cuales rápidamente se convirtieron en el soporte de la vida. Incluso hoy día más del 70% de la tierra cultivada se reserva para los granos, dado que constituyen la mayor parte de la nutrición del ser humano. Para el año 3.000 a de C., ya los agricultores asentados en Europa y Asia reconocían diferencias en los suelos, prefiriendo los suelos limosos para sus cosechas. En esta época la invención del arado incrementó enormemente la producción de una porción determinada de tierra, pero, a su vez, hizo al suelo vulnerable a la erosión.

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Hace 4.000 años, el Ingeniero Yu, originario de la China, clasificó los suelos de acuerdo con el color y la estructura agrupándolos en 9 clases de acuerdo a su productividad, se considera esta como la clasificación más antigua. En la civilización occidental, nos dice Porta (1999), es preciso llegar hasta los greco-latinos para hallar un conocimiento sistemático de carácter empírico sobre suelos. Varios autores Griegos como Aristóteles (384 – 322) a.C) y Teofasto (372 – 287 a.C), prestaron especial atención al suelo en relación con la nutrición de las plantas. En esta época se atribuyen al suelo cuatro propiedades fundamentales: calor, sequedad, fríaldad y humedad. Autores romanos como Catón el Viejo (234 – 149 a.C), Varrón (116 – 27 a.C), Virgilio (70 – 19 a.C), Columela (aprox. 45 d.C) y Plinio el Viejo (23 – 79 d.C), consideraron al suelo con relación a la nutrición de las plantas y algunos escribieron libros sobre agricultura y clasificaciones simples de suelos. Pero no fue sino hasta el Renacimiento que el estudio del suelo fue considerado de una forma científica, con los trabajos de Bernard de Palissy (1499 – 1589), que en 1563 publicó “De las varias sales en la Agricultura”, y Van Hemont (1577 – 1644), quien descubre el anhídrido carbónico y demuestra el papel que tiene en la nutrición de las plantas. Con los avances de la química y la fisiología vegetal durante el siglo XIX se produjeron cambios en la concepción del suelo como medio para el crecimiento de las plantas. Los investigadores se dieron cuenta que varios nutrientes eran necesarios para la nutrición vegetal, especialmente en 1840 Justus Von Liebig (1803 – 1873) con su “Química en relación con la agricultura y el crecimiento de las plantas”, reafirma que las plantas asimilaban nutrientes minerales del suelo y propuso el uso de fertilizantes minerales en la agricultura. Debe destacarse además que Liebig enunció la célebre “Ley del mínimo”, como corolario de sus investigaciones sobre el papel desempeñado por los elementos químicos en el desarrollo vegetal. Numerosos autores Franceses y alemanes producen en esta etapa valiosas contribuciones en la llamada “química del suelo”.

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Los precursores de la Edafología Los autores que han estudiado la evolución de la Edafología coinciden que el conocimiento del suelo va perfilando cada vez más su personalidad, cuando Karl Sprengel ,en 1837, publica en alemán el primer libro que trata estrictamente la Edafología. El alemán Frank Albert Fallou es quien emplea por primera vez el término “Pedologie” en su obra en 1862. El grado de madurez que iba alcanzando los conocimientos sobre el suelo como ente natural creaba un ambiente propicio para el establecimiento definitivo de una ciencia del suelo.

En el árticulo “La herencia de Dokuchaev” de la revista “La ciencia en la U.R.S.S.” (1986), encuentra que en Rusia, hacia el año 1883 Vassili Vassilievih Dokuchaev (1846 – 1903) publicó el informe de un estudio de campo sobre “chernozerms” (suelos negros de Rusia), en el cual aplicó principios de morfología de suelos, describió los grupos mayores de suelos, produjo la primera clasificación científica y desarrollo métodos de cartografía en el campo y el laboratorio, colocando las bases de las ciencias relativas a la génesis del suelo. Fue a él, a quien le correspondió fundar la nueva escuela de investigación, la cual concebía al suelo como un cuerpo natural con génesis definida, naturaleza propia y con su lugar independiente en la serie de formaciones de la corteza terrestre. Dokucháev estableció la tesis de que “el suelo es un cuerpo especial histórico-natural, es el resultado de la acción conjunta de los factores de la naturaleza que nos rodea: relieve, composición y estructura de la roca madre, aguas freáticas y superficiales, animales y plantas”. Precisamente a un discípulo suyo le corresponde el honor de ser nombrado en 1894 profesor de la primera cátedra de Edafología existente en el mundo (Nikolai Mikhailovitch Sibirtzev). Las investigaciones edáficas comenzaron en el siglo XIX con la finalidad de mejorar las producciones agrícolas desarrollándose en dos países de

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extensas superficies de suelos destinados a la agricultura; Rusia y Estados Unidos. A partir de esas dos escuelas la edafología ha evolucionado siguiendo esas dos tendencias, conservando metodologías muy distintas y confundiendo criterios y nombres. Tanto es así que algunos autores como Cobertera, consideran estas definiciones de Pedología y Edafología como representativas de estas dos escuelas y prácticamente con el mismo significado y simplemente con disparidad de traducción.

Los estudios de suelo en Venezuela Puede considerarse que el estudio científico de los suelos de Venezuela se inició con la creación del Ministerio de Agricultura y Cría en 1936, a través de la Dirección Técnica y a ella se adscribe Estación Experimental de Maracay, germen del futuro Centro de Investigaciones Agronómicas, del Departamento de Investigaciones Veterinarias y de la Facultad de Agronomía de la Universidad Central de Venezuela. Pocos años después de iniciados los estudios de suelos de Venezuela, se despierta en el País un fuerte interés en una de sus ramas: la conservación de suelos. Ello obedece, principalmente, a una constatación hecha en los Estados Unidos acerca de la violenta erosión que estaban sufriendo sus suelos. El abanderado de la conservación de los suelos en los Estados Unidos, Hugg H. Bennet, encabeza, en 1942, una misión a Venezuela. Bennet y sus compañeros informan de su misión en la publicación titulada “Land Conditions in Venezuela and their relations to Agriculture and Human Welfare”. En este informe se destacan los severos procesos erosivos que están sufriendo nuestros suelos y las implicaciones que ello tiene en la población; se señala que la situación es particularmente grave en Los Andes. Como resultado de lo anterior es creado, en 1945, el Servicio de Conservación de Suelos, dependiente de la entonces Dirección Forestal, luego Dirección de Recursos Naturales Renovables del MAC, funciones que hoy asume el Ministerio de Producción y Comercio. En 1958, y en vista de las dificultades encontradas para la correlación de los estudios realizados y para sentar las bases de la clasificación en las más altas categorías taxonómicas, la FAO envía a Venezuela al Dr. Fred C. Westin, para que adelantara parte de esta tarea en la Dirección de Recursos Naturales Renovables del MAC. Destacan además los trabajos

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presentados por los investigadores Comerma y Pla Sentia entre otras en la década de los años de 1960 y 1970 que se sentaron las bases del conocimiento del suelo en nuestro país.

Las ciencias que estudian al suelo La palabra suelo se deriva del latín “solum”, que significa piso o superficie de la tierra. Sin embargo, esta definición es muy general y no corresponde con la complejidad actual de un estudio edafológico. Es muy común entre los estudiosos del suelo, y los diversos profesionales el que no exista un concepto claro, único y preciso sobre el concepto de suelo, en muchos casos se dan definiciones que son ciertas pero incompletas, por ello hay que considerar al suelo como un cuerpo natural independiente del uso que se vaya a hacer de él, ya que la idea que se maneja del mismo no es siempre igual, el concepto que maneja el ingeniero civil es diferente al que maneja el agricultor o la que maneja el geólogo. Hasta ahora diversas ciencias se han ocupado del estudio del suelo, entre otras definidas en el diccionario Salvat Básico se encuentran: AGROLOGIA: es la ciencia que trata al suelo como un recurso natural de la superficie terrestre, comprendiendo el estudio de la clasificación y cartografía de los suelos, así como de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo “per se” y de esas propiedades con relación a su manejo para la producción de cosechas. PEDOLOGIA: ciencia que estudia los fenómenos de descomposición de la zona superficial de la litósfera y las sustancias que ellos engendran. La Pedología, a nuestro modo de ver, considera al suelo como un producto bioquímico natural modificado por meteorización, sin profundizar en su identificación práctica inmediata. Casanova nos dice que el pedólogo estudia, examina y clasifica los suelos en su modificación dentro de su situación natural. De acuerdo con estos conceptos, los resultados de una investigación pedológica pueden ser de interés tanto para un ingeniero civil en la construcción como para un agricultor, mientras que los resultados de la

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investigación edafológica tienen fines prácticos inmediatos relacionados con la producción de alimentos y fibras.

sucesos terrestres tanto naturales como culturales. Además, la inclinación del terreno es un factor importante en la evolución de los suelos.

La ciencia que se ocupa del estudio del suelo como una habitat para el desarrollo de las plantas es la Edafología.

Las cualidades de las formas del relieve, resultantes de la meteorización o alteración debido al tiempo atmosférico, la erosión y la acumulación, están muy condicionados por la composición de las rocas, su estructura, el clima, las posiciones de solana – umbría, barlovento - sotavento y la vegetación.

EDAFOLOGIA: ciencia que estudia al suelo desde el punto de vista de las plantas superiores, considerando las diversas propiedades de los suelos con referencia a la producción de plantas. La misma, como ya se indicó, nació en el siglo XIX, gracias a los trabajos del naturalista soviético Dokuchaev y tiene fines prácticos inmediatos relacionados con la producción de alimentos y fibras.

Relación de la Edafología con otras ciencias Hasta el establecimiento de los modernos conceptos de la edafología, el estudio de los suelos era reclamado por diversas ciencias como apéndice de estas. Hoy en día debe entenderse que esta disciplina tiene independencia pero para el desarrollo de sus estudios debe relacionarse con otras ciencias como la Agronomía, Química, Física, Matemáticas, etc. En una primera fase quizás la ciencia más relacionada sea la Geología, con sus ramas la Petrografía y Mineralogía. Los suelos forman la capa más superficial del manto terrestre y frecuentemente se forman “in situ”. Parte de los fragmentos y minerales de las formaciones geológicas y subyacentes no son alterados, mientras que otros sufren profundas transformaciones. Por medio de estas ciencias y el conocimiento de los materiales originarios, se puede aclarar buena parte de las características edafogenéticas de los suelos. Pero la génesis de los suelos está estrechamente ligada con la Geomorfología, la forma y el contorno de la superficie de la tierra, o sea, las formas del relieve terrestre o formas del modelado, son de una importancia fundamental por varias razones. La más evidente y literal es que las formas del relieve son el fundamento sobre el que tiene lugar todos los

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A partir de las definiciones de Dokuchaev los diversos especialista en el estudio del suelo de la U.R.S.S. Australia, Nueva Zelanda y Europa desarrollaron la ciencia del suelo que conocemos hoy día como Edafología, con diversas tendencias; en algunos casos hacia la química, en otros hacia la ecología o la biología, su carácter multidisciplinario es cada día más evidente. El edafólogo es una combinación de un práctico y un científico, ya que le concierne la producción de alimentos y materia prima, además de determinar las causas de la variación de la productividad de los suelos, bien sea conservando o aumentando esta productividad. Por otra parte, las propiedades físicas de los suelos junto con las químicas, biológicas y mineralógicas determinan, entre otras, la productividad de éstos. El conocimiento de las propiedades físicas permite evaluar mejor las actividades agrícolas vitales como el laboreo, la fertilización, el drenaje, la irrigación, la conservación de suelos y el manejo de los residuos de las cosechas. Si se considera a el suelo desde el punto de vista físico, podemos definirlo como un sistema de gran complejidad, heterogéneo, disperso y trifásico (sólido, líquido y gaseoso). El sistema suelo así definido muestra como característica fundamental un dinamismo intenso, determinado por los efectos que provocan agentes tales, como la temperatura, la luz, la presión total, el agua, los solutos y los organismos. La física de los suelos estudia las técnicas, que permiten resolver los problemas de la producción de los cultivos. El desarrollo de esta técnicas implica conocer las leyes que gobiernan la naturaleza física del suelo, así como la capacidad de usar los métodos necesarios para determinar

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las propiedades físicas del suelo, a fin de modificar adecuadamente sus condiciones, importantes en el crecimiento de las plantas, el manejo de los suelos y agua y otras actividades que se llevan a cabo en los suelos agrícolas. Como la materia orgánica, es un elemento constituyente del suelo conocer las reacciones de descomposición y síntesis realizadas por los microorganismos constituyen un campo de estudio y de investigación para la biología y la química. La Microbiología es una ciencia que estudia las características fundamentales de los microorganismos, así como su influencia en los diversos habitat. En virtud de que los avances de la Microbiología son tan cuantiosos que ha llegado a una magnitud difícil de abordar en forma adecuada, se ha creado la necesidad de dividirla en varias ramas, de tal manera que hace algún tiempo se hizo indispensable reconocer plenamente a la Microbiología del suelo como una rama cuyo objetivo fundamental fue la de estudiar los procesos microbiológicos que se realizan en dicho hábitat. Basta tan solo citar que los microorganismos autóctonos del suelo son los responsables de la fertilización natural de los cultivos, de la fijación del Nitrógeno atmosférico que posteriormente se convertirá en proteína.

La química analítica de suelos, dispone de diversos procedimientos para preparar y analizar las muestras. La elección de los tipos de ensayo que suministren la suficiente información para satisfacer las necesidades de la investigación sobre la fertilidad del suelo y la elección de los métodos a aplicar en cada ensayo ofrecen amplio margen para la elección por parte del profesional encargado del laboratorio.

La Química como se dijo al principio, parecía que por sí sola resolvería todos los problemas de la naturaleza, tanto animada como inanimada, incluyendo, desde luego, los problemas de la productividad del suelo. Hoy día, no constituye la solución total, pero si es una de las ciencias auxiliares más importantes en el estudio del suelo. El análisis de los suelos y de las plantas constituyen un interesante desafío para un Edafólogo previsor. Este desafío es incisivo, ya que un suelo está formado por una mezcla química extraordinariamente compleja de diferentes sustancias minerales y orgánicas.

Una vez analizadas las muestras, el Edafólogo conjuntamente con el químico deben interpretar los resultados del análisis, parte que presenta la mayor dificultad dentro de la investigación de la fertilidad, se necesita mucha experiencia y acceso a una diversidad de experimentación sobre fertilización de suelos, realizada en terrenos de los mismos tipos que aquellos a que se aplicará la investigación. Esto no siempre se consigue, solamente una larga experiencia y muchos tanteos previos pueden suministrarnos normas adecuadas en tal sentido. Por ello, después que se ha hechos el análisis químico, el suelo es a menudo ensayado nuevamente por medio de cultivos en macetas, que se llevan a cabo en el invernadero, o por experimentos de fertilización llevados a cabo en el campo. Estos suministran información con respecto a los fertilizantes necesarios y pueden ser ampliados si es preciso para incluir no solamente los elementos mayores: Nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio, sino también algunos o todos los elementos nutrientes menores. La información que se obtiene en materia de fertilización por medio de los experimentos de campo diseñados sobre las bases de la estadística moderna, no sólo le dicen al Agrotécnico cuales fertilizantes y en que cantidad debe aplicar de preferencia, sino también las ventajas que del uso de los fertilizantes puede obtener. En este sentido es que los estudios del suelo virtualmente se inician en el campo y terminan en el campo; sus estudios en el laboratorio toman una posición intermedia aunque tan importante como uno y otro de los extremos.

Dentro de los factores que limitan el crecimiento de las plantas se encuentran los nutrientes del suelo y constituyen el único factor que puede estudiarse aplicando los métodos de la química analítica y cuyas manifestaciones se expresan generalmente bajo el término de fertilidad del suelo, distinguiéndolo del factor de productividad, que obedece no sólo a la producción de nutrientes, sino también a todos los otros factores, tanto edafológicos como atmosféricos.

Ha de rechazarse entonces, la idea errónea, aún no del todo desaparecida en nuestros tiempos, de que un análisis químico de una muestra de suelo (a veces hasta mal tomada) capacita a cualquier persona a resolver los problemas de cultivo y fertilización del suelo. La correcta interpretación de los resultados de un análisis tiene que ser hecha por un experto, que conozca no solamente las propiedades físicas y químicas del suelo, sino la historia de la utilización del suelo y su uso futuro en cuanto a prácticas

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agrícolas, fertilizantes utilizados y cultivos pasados y futuros. En este caso, el agrotécnico tiene la palabra. Todas las relaciones descritas anteriormente se presentan en la siguiente figura. Figura 1. Relación de la Edafología con otras Ciencias.

La Agronomía: enuncia que el suelo es el “Sitio de asiento de los cultivos del cual extraen el agua y parte de las sustancias nutritivas”. La Pedología expresa: “El suelo es el producto bioquímico natural, modificado por meteorización”. La Edafología manifiesta que el suelo es un: “Cuerpo natural tridimensional que se ha formado a partir de un conjunto de minerales y material orgánico modificado por el clima y la acción de organismos vivos capaz de proporcionar sostén mecánico, agua y sustancias nutritivas a las plantas. Un concepto mas completo de suelo edafológico introduce Foth: “Material mineral no consolidado de la superficie terrestre que ha sido expuesto y ha estado influido por factores genéticos y ambientales de: material materno, clima (incluyendo efectos de humedad, temperatura), macro y microorganismos y la topografía, actuando todos ellos durante un período de tiempo y generando un producto: el suelo, que difiere del material de que se derivó en muchas propiedades y características físicas, químicas, biológicas y morfológicas.” Boul (1986), dice que “El suelo es una entidad que evoluciona, conservando en un flujo de materiales geológicos, biológicos, hidrológicos y meteorológicos.”

Definiciones de suelos Hay diversas maneras de definir al suelo; la más general, y quizás una de las más importantes, es la de considerar al suelo como un recurso renovable, al igual que el agua, la fauna y la vegetación. Específicamente varias disciplinas científicas encargadas de su estudio han tratado de definirlo. Casanova nos presenta las siguientes definiciones de suelo, hechas por estas ciencias:

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Se considerar al suelo como un sistema de gran complejidad en permanente y dinámica evolución. El suelo es un organismo vivo, sus propiedades están en continua interacción. El interactuar de lo físico, químico y biológico del suelo, da una mejor interpretación de lo que está pasando en este y permite crear los correctivos necesarios para protegerlos y mejorarlos.

Agrosistemas. El complejo suelo-planta-hombre “La agricultura se define como el conjunto de actividades a través de las cuales el hombre organizado socialmente aprovecha los distin-

INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA EDAFOLOGIA

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tos elementos de la naturaleza con el propósito de producir alimentos y materias primas de origen biológico. Supone, entonces, un esfuerzo consciente o deliberado por modificar el medio natural, aplicando una tecnología determinada.” Rojas (1995). Define Montaldo a los agrosistemas como un sistema originado por la acción del hombre sobre el ecosistema natural y cuyo propósito es la utilización del medio en forma sostenida para obtener plantas o animales de consumo inmediato o transformables. Estos son sistemas fotosintéticos que captan luz y almacenan energía, productos considerados esenciales para el hombre y los animales. Las características básicas de un agrosistema productivo son: a. Eficiencia del sistema fotosintético, a través de variedades vegetales que capten el máximo de energía solar y la transformen en energía aprovechable. b. Bajo nivel de pérdidas de energía por respiración; se busca una alta asimilación neta. c. Un buen reparto de la tasa de asimilación en diferentes partes de la planta, especialmente hacia órganos útiles al hombre, como granos en cereales, tubérculos en el caso de la papa, yuca o de tallos en la caña de azúcar. En un agrosistema se produce competencia, cuando los suministros del ambiente caen por debajo de los requerimientos de los organismos, En plantas de cultivo, la competencia se produce por agua, luz, nutrimientos, etcétera. Los agrosistemas son sistemas agrícolas con conjuntos de elementos que interactúan unos con otros, y en donde cada conjunto se comporta como una entidad compleja cuyo fin es la producción de bienes agrícolas o pecuarios.

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En el entendimiento de ese conjunto, se analiza solo una parte de él, pero no debe perderse la perspectiva de ello. La Edafología hace énfasis en el sustrato físico del sistema (el suelo) como recurso, pero su utilización sólo es posible dentro del sistema agrícola, de lo contrario no sólo no se obtendrá los resultados esperados, sino que se podrá producir desequilibrios peligrosos en lo económico y en cuanto a la sustentabilidad misma del agroecosistema. Corresponde al técnico el buen uso de este recurso, previo su cabal conocimiento, a fin de lograr rendimientos en forma sostenida y con criterio de permanencia, conjugando armoniosamente producción y conservación. En las siguientes Capítulos de este texto se abordarán algunos de los conceptos fundamentales de esta ciencia, sus métodos de estudio y aplicación al campo específico del Agrotécnico.

Resilencia Ecosistémica Resilencia es la capacidad de un ecosistema de fluctuar dentro de ciertos límites y luego regresar a su estado original, cuando ocurre una alteración de su equilibrio natural. Si la perturbación excede estos límites, el ecosistema no puede volver a su estado natural y comienza su degradación hacia estadíos pioneros de la sucesión ecológica. Así, un grado de artificialización excesiva reduce la estabilidad y resilencia del ecosistema y por consiguiente se necesitará un mayor aporte energético externo para mantener la producción agrícola. Este proceso llega a un nivel de irreversibilidad, en el cual la crisis comienza (Contaminación de aguas y suelos, sedimentación de cauces, salinización y alcalinización, extinción de flora y fauna) y hace colapsar la producción.

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Diccionario Salvat (2000)

CAPÍTULO i

Resumen

Preguntas de Repaso

La mayor parte de las expectativas de desarrollo en nuestros países se basan principalmente en la utilización de alguna clase de recurso natural, siendo uno de los recursos mas importantes: el suelo, por ser junto con el agua, el aire y la luz solar el medio en que las plantas crecen.

1. ¿Qué es el suelo desde el punto de vista agrícola? 2. ¿Qué características se pueden encontrar en los suelos venezolanos?. 3. ¿Cuál ha sido el desarrollo histórico del estudio del suelo? ¿En el país cual ha sido el desarrollo del estudio edafológico? 4. ¿Qué es la Edafología? 5. ¿Cuáles son los principales ciencias que apoyan el estudio edafológico? 6. ¿Cual es la definición de suelo desde el punto de vista de la edafología? 7. ¿Cuáles son las características básicas de un buen agrosístema?

Desde el punto de vista agrícola el suelo no es un dato fijo e inmutable, sino un objeto de trabajo dinámico y cambiante. El aprovechamiento de los suelos evoluciona históricamente con las necesidades de alimentos y materia prima y con el mejoramiento de las técnicas de producción agrícola. La imagen de una Venezuela como un territorio de campos ilimitados de clima tropical agradable y de una generosa productividad, es solo una imagen. Los ambientes físicos – bióticos de Venezuela, heterogéneos, complejos y variados, configuran una realidad de un potencial agrícola limitado. El conocimiento del suelo comenzó con el inicio de la agricultura, hace 8000 años, cuando se considera a el suelo como un medio para el desarrollo de las plantas. El fundador de la nueva escuela del estudio del suelo fue el ruso Dokuchaev, quién describió los grupos mayores de suelos y produjo la primera clasificación científica con la finalidad de mejorar la producción agrícola. En nuestro país los estudios de suelo los llevó a cabo durante muchos años el Ministerio de Agricultura y Cría. La Edafología es la ciencia que estudia el suelo desde el punto de vista de las plantas superiores considerando las diversas propiedades para la producción de los cultivos. Se define al suelo como el “cuerpo natural que se ha formado a partir de un conjunto de minerales y material orgánico modificado por el clima y la acción de los organismos vivos capaz de proporcionar sostén mecánico, agua y sustancias nutritivas a las plantas”. Para el estudio edafológico, la edafología complementa su conocimiento con ciencias auxiliares del área básica, ambiental, biológica y aplicada. Un agrosistema es un sistema originado por la acción del hombre sobre el ecosistema natural y cuyo propósito es la utilización del medio. La Edafología hace énfasis en el sustrato físico de este sistema como recurso suelo, haciendo buen uso de este recurso conjugando armoniosamente producción y conservación.

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CAPÍTULO i

Capítulo II

Factores y procesos formadores del suelo. el perfil del suelo

Conceptos Claves Génesis de suelos – Factores Activos – Factores Condicionantes – Procesos Específicos – Procesos globales – Perfil de suelo – Descripción de perfiles de suelo.

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Génesis de suelos Factores Formadores de suelo Factores Activos: clima y organismos Factores pasivos: Roca Madre Factores Condicionantes: Tiempo y Relieve Procesos Formadores Procesos Específicos Procesos globales El perfil de suelo Descripción de un perfil de suelo Resumen Preguntas de repaso Bibliografía

A. FACTORES FORMADORES

Génesis de Suelos Los estudio de la génesis de suelos presenta como se ha formado un suelo, especialmente los factores y procesos formadores que han actuado en el desarrollo del suelo a partir de un material originario. La formación de un suelo comprende un conjunto de procesos que transforman una roca o un material en suelo. El suelo nace y evoluciona a partir de un material original inerte y de una materia orgánica expuestos a la acción del clima y de la vegetación. Este proceso de evolución, dice Cobertera, se denomina Edafogénesis y que presenta fases de juventud y madurez, a lo largo del cual el material original se transforma. Está caracterizado por un predominio de los cambios físicos y químicos, que afectan a la roca y a sus minerales, por la acción de agentes atmosféricos y por la circulación del agua. Estas reacciones se agrupan bajo la denominación de procesos de meteorización. A medida que avanza el tiempo empiezan a tener lugar procesos que afectan al suelo, procesos edafogenéticos, y que con los de meteorización van definiendo las características del suelo resultante. El que tenga lugar un tipo u otro de procesos dependerá del material de partida y de las condiciones del medio, es decir, de los factores formadores, que son los que controlan la tendencia evolutiva: dirección y velocidad. Aunque se tengan muchos suelos diferentes, la evolución de todos ellos se parte de la acción de unos cuantos procesos básicos, bajo la influencia de una combinación específica de factores, lo que origina tasas diferentes y formas distintas, es decir, se producen diversos tipos de suelos.

Los cinco grupos de factores que determinan el tipo, tasa y grado de desarrollo del suelo según Hardy y presentados por primera vez por Jenny en 1940 son: clima, organismos, material materno, topografía y tiempo. Estos factores que complementan la definición de suelo se pueden expresar mediante la siguiente función matemática: S = f ( P,O,C,R,T ) En la expresión, “S” es el suelo, la “f” indica que el suelo es o está en relación directa con los elementos roca madre (P), organismos (O), clima (C), relieve (R) y el tiempo (T). Esta ecuación es muy importante pues representa que para determinada combinación de los factores formadores solo puede existir un tipo de suelo (la misma combinación de factores originará siempre el mismo tipo de suelo independientemente del lugar geográfico en que se encuentre). Igualmente importante es que la magnitud de cualquiera de las propiedades del suelo tales como pH, contenido de arcillas, porosidad, etc., está determinada por la combinación de esos factores formadores. El departamento de Edafología y Química de Suelos de la Universidad de Granada expresa que para evaluar la influencia de cada factor formador en las propiedades del suelo, basta en teoría con mantener constantes todos los demás (hecho que es muy difícil encontrar en la práctica). Así para ver la importancia del tiempo, la ecuación fundamental quedaría así:

En este capítulo se abordarán cuáles son los factores y procesos más comunes, a fin de que se comprenda por qué los suelos difieren entre sí, por qué varían en su profundidad y finalmente cómo es posible usarlos en forma apropiada.

S = f (t) cl, o, r, p Siendo cl, o, r, p = constantes

Por último se definirá “el perfil de suelo” como resultante de la acción de factores y procesos, y como sujeto de observación de la edafología.

Lo que quiere decir que la variación de cualquier propiedad del suelo dependen exclusivamente del tiempo. Así en el tiempo cero, suelo y material original se funden uno en el otro. Variando el tiempo irán apareciendo una serie de tipos de suelo, cada vez mas evolucionados.

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CAPÍTULO Ii

Es necesario conocer detalladamente como esos factores influyen en el desarrollo del suelo a fin de comprender por qué los suelos difieren entre sí, por qué varían en su profundidad y finalmente cómo es posible usarlos en forma apropiada. En su libro “Suelos tropicales con énfasis en América Tropical” Hardy agrupa para su mayor comprensión los factores en: Factores activos Factores pasivos

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Organismos Clima Roca Madre

Factores Condicionantes

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Relieve

El principal factor pasivo es la roca madre, pues constituye la principal materia bruta de la cual se deriva el material de partida por desintegración debida a la acción de los agentes climáticos y biológicos (animales).

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Los factores relieve y tiempo son factores de acondicionamiento, ya que regulan la marcha de eventos que conducen a la formación del suelo por la interacción entre el clima, los organismos y la roca madre. El relieve regula en parte las relaciones del agua y de aire de las plantas y suelos en formación, y el tiempo regula la intensidad o rapidez de los procesos de formación del suelo.

Tiempo

El orden en que deben considerarse los cinco factores de formación del suelo depende de la sucesión lógica de los eventos comprendidos en su formación. Los factores pueden subdividirse en activos, pasivos y condicionantes. El principal factor activo es el clima, pues comprende los verdaderos agentes que actúan en la formación del suelo: temperatura y precipitación (lluvias). Los organismos también actúan como un factor activo, pues participan no sólo en la desintegración de las rocas, sino también en la producción y posterior descomposición de la materia vegetal de la cual se deriva el humus.

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Los restos de plantas y animales muertos (organismos), de los que se forma el humus, también constituyen la materia bruta de la que se deriva la fracción de humus por descomposición, controlada por el clima y otros organismos. El doble propósito de los organismos, particularmente de formaciones vegetales, se explica por el hecho de que ellos no sólo dependen de los otros factores ambientales para su desarrollo, sino también, por el hecho de que ellos actúan independientemente de los otros factores, tales como materia bruta de la cual en parte se forman los suelos.

Las consideraciones anteriores, llevan a la conclusión de que el mejor y más lógico orden en que los cinco factores deben presentarse y comen-

Factores y estudios de suelos La variación de uno sólo de los factores formadores del suelo, y manteniendo el resto en condiciones invariables, da origen a una serie de denominaciones de estudios específicos como; Variando el tiempo, irán apareciendo una serie de propiedades que serán una consecuencia directa de la edad y obtendríamos lo que se llama una CRONOSECUENCIA. Si se aísla o se estudia solamente el factor roca madre (y se mantienen constantes a todos los demás), tenemos una LITOSECUENCIA. Aislando el factor Relieve una TOPOSECUENCIA o CATENA, si el clima es el único factor variable una CLIMOSECUENCIA y finalmente la acción de organismos una BIOSECUENCIA. (Departamento de Edafología y Química Agrícola. Universidad de Granada, España, 2002)

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tarse es: a) clima, b) organismos, c) roca madre, d) relieve y e) tiempo, y ese es el orden en que se hará referencia a ellos en este capítulo.

1. Factores Activos a. Clima.

Este condiciona la formación de un tipo de suelo en una determinada zona, dependiendo de la intensidad con que actúan los diferentes elementos climáticos, principalmente la precipitación y la temperatura, constituyéndose en los primeros agentes de la descomposición de las rocas y los restos inorgánicos que son luego incorporados al suelo. Además, participan en el crecimiento y multiplicación de organismos, incluyendo plantas verdes, de las cuales provienen estos residuos. Pero estos no son los únicos elementos climáticos, a continuación se analizan cada uno de los considerados más importantes.

Radiación Solar

Hay que hacer mención especial de la energía radiante que incide sobre la superficie terrestre. El sol suministra la energía, sin la cual no se podrían efectuar los procesos de formación de suelos y crecimiento de las plantas. La cantidad total de energía solar radiante que recibe la superficie terrestre en un día por cada unidad de área depende del ángulo con que los rayos del sol llegan a esa superficie, la duración del día y la cantidad de reflexión (albedo) y absorción que ocurre conforme los rayos solares pasan a través de la atmósfera. El ángulo de incidencia de los rayos solares es siempre mayor en los trópicos que fuera de ellos, y el espesor de la atmósfera siempre menor. Consecuentemente, la cantidad total de energía radiante que incide durante el año es mayor en los trópicos que en otras regiones de la superficie terrestre. La radiación solar incide principalmente en el calentamiento de la atmósfera y el aire en contacto con el suelo, además de evaporar el agua. Una pequeña parte se utiliza en la fotosíntesis, que produce materiales vegetales que dan lugar posteriormente a la formación de humus. IL

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En promedio, el número total de horas de luz es el mismo durante todo el año en cualquier lugar de la superficie terrestre, pero el ángulo de incidencia y el espesor de la atmósfera son los que determinan la cantidad total de energía radiante recibida en un año en un sitio en particular. En el caso de Venezuela, su ubicación tropical indica que recibe la radiación solar con un mayor ángulo de incidencia (en promedio) durante todo el año con un alto balance positivo. En condiciones de suelo desnudo o exposición de material mineral la radiación calienta el material causando su expansión, pero en la noche estos cuerpos sólidos disminuyen rápidamente su temperatura (contrayéndose) lo que provoca su fraccionamiento, especialmente en zonas de alta montaña. Si a la alta radiación recibida por su latitud se une la disminución de la capa de atmósfera con la altitud, tenemos la explicación del alto grado de fraccionamiento de la superficie rocosa en las grandes alturas montañosas. El efecto de posición solana-umbría determinada por el factor relieve es otra de las causas que pueden ayudar a explicar la variabilidad en las relaciones entre formas del relieve y suelos. La umbría, zona que recibe menos horas de sol es más húmeda, tiene más vegetación, los suelos tienen mayor contenido de materia orgánica y hay mayores posibilidades para los procesos de transferencia de componentes. En la zona de umbría, que recibe la mayor cantidad de radiación diaria, las condiciones pueden ser opuestas, la vegetación es mas baja y menos densa que puede aportar menor cantidad de materia orgánica al suelo; además de que las condiciones climáticas favorecen la menor cantidad de precipitación y evaporación. Existen variaciones en las capacidades de absorción de calor según el color del suelo, así, suelos obscuros tendrán mayor capacidad de absorción de calor que aquellos de colores claros y por tanto tenderán a aumentar su temperatura más rápidamente.

Temperatura

La principal función de la temperatura en la formación del suelo es servir como catalizadora de las muchas reacciones químicas e interacciones comprendidas en la descomposición y transformación de la roca madre y

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de la vegetación muerta, así como de otros organismos cuyos productos de descomposición incluyen el humus.

Efectos de la altitud

Precipitación

La lluvia que cae en un área de terreno con vegetación puede subdividirse en la siguiente forma:

Debido a la densidad mucho menor del aire en las grandes alturas, y a su menor contenido de vapor de agua y de anhídrido carbónico, se absorbe menor cantidad de radiación y, por lo tanto, la temperatura del aire es menor en los lugares altos. En los trópicos la proporción en que la temperatura disminuye con la altura (gradiente de temperatura) es aproximadamente de 6 ºC por cada 1.000 m.

1. Interceptada y evaporada por el follaje. 2. Escurre por el terreno. 3. Se infiltra en el suelo y llega al drenaje profundo. 4. Se almacena en el perfil del suelo. 5. Se evapora desde el suelo húmedo. 6. Se transporta al follaje y se transpira.

Las variaciones diurnas de la temperatura del aire son mucho mayores a grandes alturas que a nivel del mar. Se han registrado diferencias diarias entre las temperaturas de día y de noche de hasta 30ºC en los trópicos a alturas mayores de 4.500 m. El congelamiento del agua es corriente en las grandes alturas de los trópicos, aún a 2.000 m de altitud regularmente se forma escarcha sobre el suelo durante la noche.

Las fracciones de lluvia que son efectivas en los procesos del suelo involucrados en la descomposición de las rocas y residuos vegetales son aquellas que se infiltran y atraviesan el suelo, o son almacenadas en el perfil. Las otras fracciones comprenden aquellas que son evaporadas, ya sea desde el follaje o desde el suelo o transpiradas por las hojas, que son efectivas en el crecimiento de las plantas pero no en la formación del suelo. La fracción restante la que escurre por el terreno, está también involucrada en la formación de suelo, pero en un sentido negativo, pues ocasiona pérdida del suelo por erosión superficial.

En el caso venezolano, la fluctuación estacional de la temperatura es muy bajo y principalmente su variación se debe a la altitud, donde ocurren grandes fluctuaciones diarias (entre el día y la noche). En los trópicos con excepción de las zonas semiáridas y en el páramo, la temperatura media mensual es estable durante el año y no varía grandemente, aunque las fluctuaciones diarias son generalmente grandes. Es erróneo creer que el régimen de temperatura en las regiones templadas es idéntico que en las grandes alturas de los trópicos. La termoperiodicidad, con respecto a las temperaturas estacional y diaria, es muy diferente en las dos zonas y, por lo tanto, los procesos de crecimiento de las plantas, que se afectan mucho con esta variable, son también diferentes. Esto se manifiesta claramente cuando la introducción de plantas, por ejemplo, árboles frutales, se efectúa de regiones templadas a los trópicos. El fotoperiodismo (variación de las horas sol) es también diferente, siendo mucho más marcado en regiones templadas que en los trópicos, aunque muchas autoridades consideran la termoperiodicidad como el factor más importante y decisivo en el crecimiento de las plantas.

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Por lo tanto, la precipitación total se puede subdividir en dos categorías principales, que son: 1) Agua de evapotranspiración, conformada por la interceptada y evaporada por el follaje, la evaporada desde el suelo húmedo y la que se transporta desde el follaje y se transpira; 2) Agua involucrada en la formación de suelos, es decir, lluvia pedológicamente efectiva, conformada por el agua que escurre por el terreno, la que almacena el perfil y la que escurre por el terreno. Solamente cuando la precipitación excede a la evapotranspiración máxima posible en un lugar determinado, puede el agua acumularse como exceso de lluvias pedológicamente efectiva.

Temperatura y precipitación como factores en la formación del suelo

La principal función de la temperatura en la formación del suelo es servir como catalizadora de la muchas reacciones químicas e interac-

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ciones comprendidas en la descomposición y transformación de la roca madre y de la vegetación muerta y de otros organismos cuyos productos de descomposición incluyen el humus. Según Van t’Hoff, cuanto mayor es la temperatura, más rápida es la descomposición. La llamada Ley de Van t’Hoff citada por Hardy señala: “La velocidad de una reacción química se duplica o triplica con cada aumento de 10ºC en la temperatura”. El que la influencia ambiental de la temperatura sobre las reacciones químicas comprendidas en los procesos de formación del suelo, no sea una simple función lineal, sino una función exponencial o geométrica, es la razón principal de las diferencias características que hay entre los suelos formados en tierras bajas de los trópicos, y los formados en las regiones templadas. Los sitios particulares en donde la temperatura actúa y que resultan importantes en la formación del suelo, tal como ya se ha indicado, son: 1) en la superficie de rocas en proceso de descomposición; 2) en la superficie de suelos en donde hay residuos vegetales en descomposición; 3) dentro de la capa de suelo en contacto con las raíces de las plantas, y en la cual los microorganismos se están multiplicando; 4) dentro de la capa de aire en contacto con la superficie de las hojas de las planta. La precipitación que trae agua que cae en forma de lluvia no es pura, sino que contiene varias substancias en solución y suspensión. Entre los principales solutos se encuentran los gases oxígeno y anhídrido carbónico y las sales que se han evaporado de los océanos. La lluvia también contiene cantidades variables, aunque no grandes, de ácido nítrico y nitroso, formados durante las tempestades eléctricas. El material en suspensión en la lluvia consiste principalmente de polvo. El agua de lluvia actúa en la formación del suelo como solvente. También actúa como un agente hidrolizante al causar un desdoblamiento de los compuestos químicos causando la descomposición de los minerales que componen las rocas. Además, actúa como un agente oxidante débil por su contenido de oxígeno. La descomposición de los residuos vegetales depende principalmente de la temperatura y de la actividad de los microorganismos y animales

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del suelo, pero esencialmente consiste de reacciones químicas en las que participa el agua y el O². En ausencia de agua y O², ni los microorganismos, ni los animales del suelo pueden vivir. La temperatura y la precipitación son en cierto sentido antagónicas en la formación del suelo, y en otro sentido cooperan una con la otra. Cuanto mayor sea la temperatura predominante, menor será la magnitud de la lluvia pedológicamente efectiva que queda una vez que la evapotranspiración ha consumido parte de la lluvia caída. En este caso, la asociación de alta temperatura media y precipitación total baja conduce a sequía severa. Por otra parte, la asociación de alta temperatura media y precipitación total alta, situación característica de los trópicos húmedos, conduce marcadamente a la formación de suelos. En forma similar, la asociación de temperatura media baja y precipitación total baja aunque no necesariamente asociada con sequía física severa, puede conducir a la formación de hielo y de suelo congelado, y estaría, por lo tanto asociada con una sequía fisiológica. Finalmente, la asociación de una temperatura media baja y una precipitación total alta, situación característica de regiones templadas, conduce también a la formación de suelo, pues aunque la temperatura baja no favorece cambios químicos rápidos, la elevada precipitación asegura la remoción completa de los productos de la descomposición tan rápidamente como se forman. Por ejemplo en una zona de alta precipitación con predominio de elevadas temperaturas se formarán suelos diferentes a los de zonas donde las precipitaciones sean escasas y las temperaturas elevadas.

Viento

El viento actúa en forma directa en la formación del suelo cuando ocasiona una clase de erosión inducida por el hombre, erosión eólica. En algunos casos, la erosión eólica es el agente principal de la remoción del suelo húmico superficial y hasta de horizontes un poco más bajos del perfil de suelo. Destaca la influencia del viento en las zonas en posición de Barlovento, que traen masas de aire cargadas de humedad que favorecen las precipitaciones de lluvia pedológicamente efectiva; en contraposición de las áreas en posición de sotavento donde el viento que se desplaza por esas zonas

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es seco y cálido ocasionando las desecación superficial de los suelos, facilitando la evaporación. Por lo tanto, su efecto en la formación del suelo es negativo, como lo son también otras formas de erosión del suelo.

proteínas, carbohidratos, grasas, polifenoles, y las diferentes clases de cationes y aniones que constituyen las sales inorgánicas que se encuentran en solución en el jugo celular.

b. Organismos (Biomasa y necromasa)

La totalidad de los componentes químicos de la planta, tanto orgánicos como inorgánicos, puede considerarse como una de las dos clases principales de materia bruta de la que se forman los suelos. El otro material principal es la roca madre. Tanto la vegetación como la roca madre pueden considerarse como variables independientes o factores de la formación del suelo, en el sentido de que sobre ambos actúan los elementos del clima en forma colectiva para formar suelo. El material orgánico cuando se descompone completamente forma humus y el material inorgánico forma material de partida del suelo, y los dos se combinan antes de que se produzcan nuevos cambios que tienen lugar en las etapas posteriores de la formación del suelo que se describirán más adelante.

Los organismos intervienen en la formación del suelo a través de su aporte o ayuda a los procesos de desintegración de las rocas (meteorización) y en la producción y descomposición de la materia vegetal de la cual se deriva el humus. Los organismos comprenden; vegetación, animales del suelo, microorganismos del suelo y el hombre.

Vegetación

Actúa en la formación del suelo como una variable independiente y dependiente. Es dependiente porque su desarrollo depende de la satisfacción de sus requisitos fisiológicos por parte del clima y otros factores ecológicos predominantes en el lugar considerado. E independiente cuando actúa como donador de materia orgánica al suelo.

Los aspectos de la vegetación natural de importancia en la producción de materia orgánica del suelo son:

La vegetación puede considerarse como una variable independiente en la formación del suelo cuando alcanza el estado climax, puesto que le imprime al prosperar características de la misma manera que la roca madre, o sea, como uno de los materiales originales sobre el cual actúan los elementos del clima para originar productos de descomposición que se mezclan y combinan con material mineral, y que luego son alterados para formar el suelo.

- Cantidad de residuos orgánicos agregados a cada unidad de terreno durante un año. - Calidad de los nutrientes contenidos en los residuos. - Susceptibilidad de los residuos a la descomposición y humificación. - Producción y liberación de anhídrido carbónico. - Producción y liberación de substancias quelantes por descomposición de las hojarascas superficiales.

La vegetación consiste de tallos (incluyendo troncos leñosos, ramas y ramillas), hojas, flores y frutos, que colectivamente constituyen la hojarasca, y también las raíces, incluyendo raíces leñosas pivotantes, raíces laterales, raicillas y pelos radicales que forman una alfombra compacta por debajo de la hojarasca, o se ramifica dentro de la zona húmica del suelo.

Cantidad de los residuos vegetales.

Cada uno de los diferentes componentes de los sistemas de tallos y de raíces de plantas tiene una composición química característica que puede determinarse por medio de análisis en el laboratorio, y expresarse en términos de los principales grupos de compuestos bioquímicos, como

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La cantidad total de hojas, flores, frutos, ramas, y brotes que caen al suelo, donde se depositan en forma de humus, así como de troncos de árboles derribados por el viento y raíces muertas que permanecen en el suelo, varía mucho de acuerdo con la densidad de la población vegetal. A su vez la población varía de acuerdo con la clase de formación vegetal. Existen pocos datos referentes a la cantidad de hojarasca que se acumula sobre el piso del bosque tropical pluvial y de otras clases de vegetación natural y de la cantidad de raíces muertas que se acumulan en el interior del suelo, siendo pocos los intentos que se han hecho en el sentido de

factores y procesos formadores del suelo

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medir la cantidad real de hojarasca que cae cada año por unidad de área de terreno; además, casi imposible medir la cantidad de restos de raíces que se acumulan anualmente en el interior del suelo. La cantidad total de nutrientes devueltos anualmente es pequeña en comparación con la cantidad total de nutrimentos contenidos en los árboles del bosque en pie.

Calidad de los residuos

Por calidad de los residuos vegetales que forman el material bruto que en parte constituye el suelo, se entiende no sólo el contenido de substancias nutritivas inorgánicas en cada tipo de material o tejido vegetal, sino también el tipo de compuestos bioquímicos presentes en ellos, los cuales, cuando están completamente descompuestos determinan en gran parte las características del suelo final. Cuadro 1. Producción anual de residuos orgánicos por diferentes tipos de vegetación

Tipos de vegetación

Tonelada/hectárea/año

1

Bosque tropical pluvial

225-112,5

2

Bosque monzónico

55

3

Sabana tropical

33

4

Bosque de abedul-haya (hojarasca)

7,5

5

Pino blanco (agujas)

5

6

Mezcla de pasto grande de pradera

5

7

Pasto grande de pradera

3,3

8

Pasto pequeño de pradera

1,75

Fuente: Según H. Jenny citado por Hardy F. (1987) Suelos Tropicales con énfasis en América Tropical.

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Mineralización de residuos vegetales

Para asegurar una rápida devolución al suelo de los nutrimentos, lo cual es esencial para el crecimiento y mantenimiento del bosque, la hojarasca debe descomponerse rápidamente, liberando los nutrimentos que contiene, en una forma que permita una rápida absorción por las raíces. Esto sólo se consigue cuando los agentes encargados de la descomposición de los residuos vegetales se encuentran presentes en gran número, y cuando las condiciones principalmente de animales y microorganismos del suelo, que causan no sólo la liberación de elementos nutritivos disueltos en el jugo celular, rompiendo las paredes celulares, sino también transformando el nitrógeno orgánico en entidades simples.

Animales del suelo

Para poder explicar la forma de acción de los animales del suelo como factor en la formación del suelo, la zoología del suelo debería ir más allá de la simple determinación del número de individuos y especies de animales presentes en los suelos y de su clasificación zoológica. Debería tratar de tener un mejor conocimiento del ciclo de vida, requisitos ecológicos, preferencia de alimentos y métodos de alimentación de los animales del suelo. Sólo una pequeña parte de la población total de los animales del suelo está realmente involucrada en la formación de éste. El resto de la población habita el suelo sólo por un corto período de su vida, y su contribución se limita a sus restos cuando muere. Las especias más importantes de interés para el edafólogo pueden agruparse de acuerdo con sus diversas actividades. Estos influyen en el suelo y su formación de tres maneras diferentes: - Reduciendo el volumen de los residuos vegetales. - Abriendo canales en el suelo y el subsuelo, que mejoran el drenaje y la ventilación. - Mezclando la materia orgánica y la inorgánica o el material de partida del suelo. Ejemplo las lombrices de tierra. Algunos de los animales, especialmente las lombrices de tierra, actúan en las tres formas indicadas, otras en dos y algunos en una sola.

factores y procesos formadores del suelo

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Los animales que se alimentan de hojarasca; incluyen especies que despedazan y llevan hojas muertas y tallos a sus nidos, y especies que solamente se alimentan de los tejidos de la planta y depositan sus excrementos en ellos, sin transportar el material a lugares alejados. Las especies que transportan la hojarasca construyen los nidos en forma de montículos hechos de suelo, o cavan canales y cavidades en el suelo, donde almacenan el material alimenticio para uso futuro. Algunas especies de insectos arrancan y llevan fragmentos de hojas u otras partes frescas de las plantas vivas a sus nidos, como por ejemplo las hormigas cortadoras. Estas y otras especies de insectos que transportan hojarasca, incluyendo diferentes especies de hormigas, hacen jardines de hongos en el material y se alimentan de las fructificaciones de dichos hongos.

de los bosques húmedos y muy húmedos de los trópicos. El espesor de la capa grumosa producida por los animales del suelo con frecuencia excede de 30 cm y cubre las piedras que están en la superficie del suelo.

Cuando un insecto muere o un tronco o rama de una planta cae a la superficie, son atacados por macro y micro organismos y son descompuestos totalmente pasando a formar parte de la materia orgánica. También son importantes en un conjunto los procesos que ocurren en el suelo de naturaleza bioquímica, en ausencia de estos organismos sería imposible que se llevaran a cabo estos procesos de descomposición y los residuos cubrirían el planeta.

Los animales minadores grandes, no ejercen mucho efecto en la formación del suelo, pero destruyen plantas exponiendo así la superficie del suelo a la erosión. Sus excavaciones ayudan al drenaje y la ventilación del suelo y proveen canales por donde pueden crecer las raíces de las plantas. También mezclan subsuelo con el suelo superficial.

El proceso de descomposición e incorporación de materia orgánica va a influir directamente en las propiedades del suelo como el color, capacidad de retención de nutrientes y de agua. Los animales minadores y los que mezclan el suelo incluyen muchas especies que realmente devoran el suelo y digieren la sustancia orgánica que contiene, excretando la materia mineral y otros residuos no digeribles en la forma de agregados, como por ejemplo; ciertos gusanos y algunas especies de comejenes. Los agregados del suelo formados de excrementos de animales, firmemente cementados por secreciones mucosas forman grumos estables de suelo, con una estructura ideal para la penetración de raíces y desarrollo de sistemas radicales. Los caparazones de los gusanos, junto con las excreciones de los organismos que se alimentan de hojarasca, y también las partículas de suelo traídas a la superficie por las hormigas, gorgojos y otros animales del suelo, constituyen la mayor parte de la capa superior

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Entre los ejemplos más importantes de animales del suelo se tiene: Animales minadores Incluyen pequeños mamíferos, por ejemplo, conejos, ardillas, ratones y topos o sus equivalentes que viven en los trópicos, así como también gusanos, centípedos, milípedos, larvas de insectos, hormigas y comejenes, que son abundantes no solamente en regiones templadas, sino también en los trópicos.

Lombrices de tierra Son los más importantes de los animales del suelo, y constituyen la mayor parte de la fauna del suelo. Se conocen muchas clases diferentes. Revuelven la tierra, moviendo entre 18 y 35 toneladas de tierra por hectárea por año. Algunas lombrices comen tierra y sus excrementos consisten, por lo tanto, de arcilla húmica. Tales suelos tienen estructura grumosa. La importancia de las lombrices como mejoradoras del suelo difícilmente puede sobreestimarse, especialmente en las regiones templadas. Las lombrices de tierra no son necesariamente abundantes en todos los lugares del trópico. Su distribución geográfica en la zona tropical es irregular. En general, en los trópicos no son tan abundantes como en las regiones templadas. Algunas especies tropicales alcanzan tamaños muy grandes. Hormigas Son los más comunes de los insectos que viven en el suelo. Se conocen más de 5,000 especies de hormigas de suelo. Minan el suelo y extraen grandes cantidades de materia en forma de grumos pequeños con los cuales construyen especies de montículos. Las hormigas viven a expen-

factores y procesos formadores del suelo

CAPÍTULO Ii

sas de plantas y de otros insectos. En los trópicos húmedos las hormigas cortadoras causan mucho daño a los cultivos. Con los pedazos de hojas que cortan y llevan a sus nidos forman jardines de hongos, y viven de las fructificaciones de ellos.

Microorganismos del Suelo

Los microorganismos del suelo incluyen la microflora y la microfauna de éste. La mayoría de ellos carecen de clorofila y tienen una existencia completamente parasítica o saprofítica. Viven de los cuerpos de otras plantas y animales o de los productos de su descomposición. Microflora del Suelo Consiste de los siguientes grupos de organismos: algas, diatomeas, hongos y actinomicetos, y bacterias. Algas: Estos microorganismos contienen clorofila y son capaces de sintetizar materia orgánica del anhídrido carbónico y del agua. Algunos son también capaces de fijar nitrógeno y son de importancia especialmente para mantener la fertilidad de suelos dedicados al cultivo del arroz. Las algas participan en la meteorización de las rocas, como se verá más adelante y posiblemente también en la síntesis de minerales de la arcilla. Diatomeas. Están relacionadas con las algas y consisten de dos secciones que se corresponden perfectamente. Sus paredes están impregnadas de sílice que queda en el suelo cuando los organismos mueren y se descomponen. Hongos y actinomicetos: Estos son los principales agentes en la descomposición de la lignina de la madera y son muy abundantes en suelos de bosques. Consisten, al igual que las algas, de filamentos ramificados y se reproducen por esporas. Se han identificado más de 600 especies diferentes en los suelos. Son especialmente importantes en los trópicos; muchos de ellos producen antibióticos, por ejemplo, especies de penicillum. Ciertos hongos viven en simbiosis con raíces de plantas y otros causan enfermedades de las raíces de las plantas y por consiguiente son perjudiciales. Sus filamentos participan en la formación de grumos del suelo.

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Bacterias: Son en su mayoría organismos unicelulares microscópicos; son saprofíticos de los residuos vegetales. Algunas especies son parasíticas.

Los organismos del suelo como una variable independiente

Los animales y microorganismos del suelo funcionan como variable independiente cuando se considera que los excrementos y cadáveres de la macrofauna y los restos de la microfauna y microflora constituyen materias orgánicas cuyos productos de descomposición aumentan los productos provenientes de la vegetación involucrada en la formación del suelo. Al igual que en el caso de la vegetación, los organismos del suelo y los excrementos deben considerarse tanto en el aspecto cuantitativo como cualitativo. Hombre. Es el más efectivo de los factores formadores del suelo, ya que puede destruir al suelo mediante un manejo inadecuado, permitiendo que se produzca erosión continua o al contrario puede producir suelos altamente fértiles mediante el uso de técnicas modernas, abonos, fertilizantes y enmiendas o protegiendo sus cultivos contra pestes y enfermedades mediante la aplicación de insecticidas y fungicidas. Hay cada vez una conciencia más clara de que se vive en un único ecosistema de ámbito mundial y, por consiguiente, cualquier acción en una parte del sistema tendrá repercusiones sobre la globalidad. Los sistemas agrícolas convencionales, con producción basada en agroquímicos y en el uso intensivo de la energía, están siendo revisados en muchos países. Se busca una agricultura rentable, más eficiente con los recursos y medioambientalmente compatible.

2. Factores pasivos a. Roca Madre

Se denomina también material de partida o parental. Este es el factor que en parte va a dar origen al suelo, es decir, es el material a partir del cual se forma el mismo, el que aporta gran parte de la llamada fase

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sólida del suelo. Este material esta constituido por el conjunto de minerales provenientes de la descomposición de las rocas y de los que se han formado posteriormente. Al igual que el clima, el material parental va a condicionar el tipo de suelo a desarrollarse dependiendo de los minerales presentes, determinando la riqueza en nutrientes del futuro suelo. Los minerales que forman las rocas están agrupados en minerales primarios y secundarios. Los primeros se presentan en las rocas originales de la corteza terrestre, conocidas como rocas ígneas, y los segundos se encuentran en rocas derivadas de las originales, especialmente rocas sedimentarias y metamórficas. Los suelos evolucionan tanto a partir de las rocas expuestas en superficie (materiales autóctonos, formado “in situ”), como de materiales sueltos, originados por fragmentos de rocas, que posteriormente son transportados por gravedad, o por el agua o el viento, y depositados a distancias más o menos grandes de su centro de origen (material de acumulación, alóctono).

Cañón

Figura Nº 2. Suelo en acumulación, abanico. Strahler (1986).

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Los materiales acumulados se asocian a formas de relieve estudiados por la geomorfología, sin embargo, su conocimiento es indispensable para establecer relaciones entre estos materiales de origen y los tipos de suelo o sus características. Al estudiar los factores formadores del suelo se habla a veces de posición en el paisaje, de topografía, de relieve o de geomorfología, como sinónimos, utilizando

esos términos para expresar la configuración del paisaje. En la figura Nº2 se representa una formación de suelo en acumulación. En el caso del suelo desarrollado “in situ”, los materiales no consolidados que a modo de manto cubren las rocas, son conocidos como el regolito. Este es en verdad el material originario del suelo, el cual puede diferir en ciertas características del material parental. El suelo es un sistema abierto y las adiciones y eliminaciones son cosas comunes en los procesos de desarrollo del suelo, tal como se explicará más adelante. Con base en estas consideraciones preliminares, se puede concluir, que solamente bajo circunstancias ambientales peculiares, puede emplearse la composición mineralógica y química de la roca madre como guía de la composición química del suelo derivado, mientras éste es aún joven, y bajo un clima en que la precipitación no excede en mucho a la evapotranspiración potencial.

2. Factores condicionantes Estos son los factores que regulan la marcha de los eventos que conducen a la formación del suelo por la interacción entre el clima, los organismos y la roca madre, y son:

a. Relieve o topografía

Modifica el desarrollo del perfil de suelo en tres formas. a . Influyendo en la cantidad de precipitación absorbida y retenida en el suelo, afectando con ello las relaciones de humedad. b . Influyendo en la tasa de erosión del suelo. c . Dirigiendo el movimiento de materiales en suspensión o solución de un sitio a otro. El relieve regula en parte las relaciones de agua y aire de las plantas y suelos en formación. Actúa en la formación del suelo. Donde el relieve

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es plano se desarrollarán suelos con características físico-químicas muy diferentes a los de una zona donde el relieve es accidentado, de pendientes pronunciadas. El relieve condiciona características como la profundidad del perfil, espesor de la capa arable, susceptibilidad a la erosión, fertilidad del mismo etc. Los factores geomorfológicos o de modelado que influyen sobre la vegetación y los suelos comprenden aspectos como la pendiente del terreno (ángulo que forma la superficie topográfica con la horizontal), orientación de las vertientes (posición que ocupan respecto al norte geográfico) y el relieve (diferencia de altura entre las partes altas y los fondos de los valles adyacentes).

b. Tiempo

El tiempo es una dimensión ecológica fundamental, es el período durante el cual actúan los diversos factores para dar origen ecológica y lógicamente al suelo, regulando la intensidad o rapidez de los procesos de su formación, esta se comporta de una manera independiente ya que no está influenciada por ningún otro factor ambiental. Los suelos están cambiando continuamente. Los cambios pueden efectuarse con lentitud por lo que mucha gente se apresura a concluir que no ocurren, pero ello no es así. Si las condiciones son favorables, el material materno puede transformarse en un suelo inmaduro o joven, en un período de tiempo relativamente corto, esta etapa se caracteriza por la acumulación de materia orgánica en la superficie del suelo y por poca actividad formadora. Sus características litológicas son heredadas del material materno, encontrándose sólo los horizontes A y C. Luego tenemos una etapa de suelo maduro con el desarrollo del horizonte B, y si ha transcurrido suficiente tiempo, el suelo maduro puede volverse muy diferenciado de tal manera que existan grandes diferencias en los suelos de los horizontes A y B, en ese momento se dice el suelo está en una etapa de edad avanzada (suelos viejos), siendo baja su productividad y fertilidad. La mayor productividad se encuentra en suelos jóvenes e inmaduros.

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La edad de un suelo expresa el tiempo durante el cual han actuado los procesos formadores, y para determinarla será necesario fijar un momento cero. Este coincide con el de formación de la superficie geomórfica sobre la que se desarrolla el suelo. Si se trata de una superficie de erosión, la edad de los materiales nada tendrá que ver con la de la superficie, ni con la del suelo. Los factores formadores del suelo actúan en la formación de suelo que no es más que los cambios y evolución de los cuerpos de suelo, diferenciándose cuatro etapas principales: - Formación de material de partida por meteorización que producen los factores ambientales y que afectan los minerales de las rocas disgregándolos; y lixiviación y transporte de la roca madre debido a los agentes de erosión hasta los sitios de deposición. - Descomposición de residuos vegetales. - Incorporación de los productos de descomposición en el material mineral de partida. - Diferencias del perfil de suelo en horizontes.

b. FACTORES FORMADORES del suelo Los factores formadores hacen referencia a los “agentes, fuerzas o condiciones que influyen, han influido o puedan influir sobre el material parental del suelo con la potencialidad de cambiarlo”. (Malagón ,1985). Los procesos formadores, por el contrario, se refieren al “complejo o secuencia de eventos que, al redistribuirse la materia afectan o diferencian al suelo en el cual operan”. El estudio del suelo puede considerar a éste como un sistema relativamente abierto al aporte de materia y energía, y continuamente relacionado con las condiciones abióticas del ambiente en que se encuentra. El desarrollo de horizontes en un perfil de suelo depende de la acción de cuatro procesos globales señalados por Fitzpatrick (1985), que son: - Adiciones. - Sustracciones o Remociones.

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- Transferencias o redistribuciones. - Transformaciones. Estos procesos globales sirven para entender en una primera aproximación los mecanismos dominantes de evolución, para definirlos más detalladamente se han dividido en cinco procesos específicos que son: - Podzolización. - Calcificación - Laterización - Solonización - Gleyzación.

Los aportes de materia orgánica al suelo son balanceados por la descomposición que ocurre paralelamente. El balance entre ambos variará según las condiciones físico-químicas y biológicas del medio, acumulándose diferentes cantidades en el suelo.

Veamos en primer lugar en que consisten los procesos globales.

1. Procesos Globales a. Adiciones

Las adiciones que recibe un determinado suelo difieren no sólo en el tipo de materiales recibidos, sino también en su dirección. Así pueden haber aportes verticales descendentes (por lluvia, aire, vegetación), laterales (de otros suelos por movimientos generales en solución), y verticales ascendentes (a partir de mesas de agua, o aún del solum por evapotranspiración). Básicamente las adiciones se refieren a la incorporación al perfil de las siguientes clases de materiales: a . Residuos vegetales, hojarascas, flores, frutos, ramillas, ramas de árboles de bosque y sus productos de descomposición incluyendo humus. Estos constituyen las adiciones normales de mayor importancia. Al principio, las adiciones de materia orgánica forman una capa ligera encima, en la parte superior del perfil de suelo conocida como mantillo, pero a medida que tiene lugar la descomposición y la incorporación, la materia orgánica penetra más profundamente dando lugar a la diferenciación de los horizontes. El aporte de materia orgánica al suelo varía según el tipo de vegetación. Así tenemos que los suelos bajo bosque generalmente reciben altas IL

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cantidades de hojas, ramas, etc., que aumentan considerablemente la materia orgánica en los primeros centímetros del suelo. El aporte por las raíces de árboles es escaso, solo cada 3 ó 4 años. Por el contrario los pastizales producen anualmente raíces que son incorporadas al suelo, dejando materia orgánica a mayores profundidades. (ejemplo de ello se señalan en los cuadros N1 y 2 de la vegetación como factor activo en la formación del suelo).

La fauna en el suelo puede provocar una modificación de la distribución, y aún preservación de la materia orgánica en el perfil. Así principalmente, las lombrices logran introducir grandes cantidades de humus en los horizontes inferiores. b . Productos de erosión: originados por las acciones de desintegración, transporte o acarreo y deposición de materiales de origen aluvial, eólico, glacial y volcánico, dependiendo del agente de erosión que lo produzca. Estos se depositan sobre la superficie del terreno y dan origen a suelos acumulativos en los que los suelos formados anteriormente quedan sepultados por los nuevos materiales, lo cual complica mucho los procesos de formación del suelo. Solo algunas de las características del suelo antiguo escapan a la extinción después de que el suelo antiguo es sepultado por los nuevos materiales. Sin embargo, si la velocidad de deposición de los materiales es muy lenta, cada capa de sedimentos se torna parte del horizonte superficial y la formación del suelo se adelanta. Como producto de erosión se encuentran en nuestro país áreas de formaciones de médanos en los estados Falcón y Apure. c . Otras adiciones: Por lo general se refiere a la incorporación de: - Fertilizantes: Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca) y Sodio (S) entre otros. - Adición de sales: Nitrógeno, etc. a través de la lluvia por agentes eólicos. - Adiciones de ciertos cationes y aniones por movimientos laterales de un suelo adyacente.

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b. Sustracciones o remociones

Se entiende por este término la completa eliminación de una sustancia o sustancias del perfil del suelo. El principal agente de remoción es el agua por medio de la lixiviación, afectando principalmente a sales simples y otras substancias solubles en agua o que pasan rápidamente al estado de dispersión coloidal , en cuyo caso pueden pasar entre las partículas del suelo y escapar en el agua de drenaje. La remoción completa solamente ocurre, dice Hardy (1987), cuando la precipitación es mayor que la evapotranspiración potencial, y cuando la cantidad de agua que penetra en el perfil es mayor a la que se necesita para saturar por completo la porosidad capilar del suelo. En general los suelos de regiones con un balance positivo de la precipitación tiende a ser lavados y hacerse ácidos. Aparte del agua como agente de remoción, la misma puede darse por acción eólica y por absorción por las plantas que posteriormente son cosechadas.

c. Transferencias o redistribuciones

Es la remoción de materiales o elementos dentro del perfil de suelo produciendo lavado en algunos horizontes y acumulaciones o modificaciones visibles en algunos otros, se produce una redistribución de esos materiales en el perfil. El principal agente es el agua por medio de una lixiviación lenta y restringida, atribuida a una precipitación inadecuada o a la presencia de algún impedimento que reduzca la velocidad de la percolación y la eliminación del agua por drenaje. Las principales trnslocaciones son en solución, suspensión, por organismos, en masa, por congelación y deshielo y por expansión y contracción de la masa del suelo. Entre las principales transferencias se tienen: a . Sales: entre ellas el carbonato de calcio y del magnesio y el sulfato de calcio, formando manchas blancas en sus áreas de depósito. IL

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b . Compuestos metálicos: compuestos de aluminio y de hierro que se transforman en forma de quelatos desde la capa orgánica superior del perfil y que posteriormente se descomponen y precipitan en el horizonte B como óxidos y peróxidos. El manganeso también se precipita en forma de dióxido, formando manchas de color sepia a negro en contraste con los colores amarillo, pardo o rojo de los precipitados que contienen hierro. c . Arcilla: la arcilla coloidal es una de las substancias más importantes que se eliminan en la parte superior del perfil y se deposita en la parte inferior en forma de película arcillosa alrededor y entre las partículas del suelo. d . Materia orgánica: también puede ser transferida de la capa superior al interior del perfil en donde se deposita en forma de una capa cerosa de color negro. También puede migrar por efecto de organismos, como lombrices, bachacos, etc., o en movimientos de abajo hacia arriba por medio de las raíces de las plantas.

d. Transformaciones

Afectan principalmente a los minerales que han sido afectados por la meteorización del suelo. Su principal agente es el agua, los minerales primarios de las rocas que están en el perfil de suelo son susceptibles a la hidrólisis que los transforma in situ en diversas clases de minerales de arcilla (caolinita, bleidita). Este proceso ocasiona el sellado gradual del perfil del suelo debido a la formación de una capa compacta de arcilla lo que impide el drenaje. Climas con períodos secos y húmedos, favorecen grandes cambios de volumen del suelo, acompañados de grandes grietas en la estación seca. Dichas grietas sirven de receptáculo al material superficial arrastrado o erosionado con las primeras lluvias. El hecho que la parte inferior de estos suelos es la primera en humedecerse crea presiones laterales y hacia arriba que logran producir pequeños alzamientos del terreno adyacente a las grietas. Esto a la larga puede producir un microrelieve llamado gilgai. Además los grandes movimientos provocan grandes fricciones entre los agregados produciendo un efecto de pulido sobre sus caras, llamado “cara de fricción”.

factores y procesos formadores del suelo

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En época de lluvia el suelo suele anegarse, creando condiciones anaeróbicas y reductoras que afectan principalmente a los compuestos férricos, convirtiéndolos en compuestos ferrosos, acompañado de un cambio de color, desde amarillo, pardo o rojo a verdusco o gris azulado.

2. Procesos Específicos o regímenes pedogénicos Se han asociado cinco tipos de suelos con diferentes condiciones de clima y vegetación, presentados por Hardy (1987), en donde cada tipo de suelo es resultante de un tipo de formación en la cual los cuatro procesos globales mencionados anteriormente actúan en grado variable, estos procesos específicos o también conocidos como regímenes pedogénicos por Strahler (1986) son:

a. Solonización. Suelos Desérticos

Se produce bajo efectos de la coincidencia de baja precipitación y alta temperatura, lo que restringe mucho la acción de los procesos generales. 1. Adiciones: Las adiciones de materiales son insignificantes. La materia orgánica se presenta en pequeñas cantidades o no existe debido a la falta de vegetación. A veces se agregan materiales de origen eólicos. 2. Substracciones o remociones completas no ocurren en la solonización por falta de agua de percolación. 3. Transferencias o redistribuciones causan la mayoría de los cambios y resultan en la deposición de sales en la superficie del suelo en forma de incrustaciones blancas, cristalinas y brillantes producidas por movimiento capilar, los carbonatos y sulfatos son igualmente transportados hacia arriba y depositados a poca profundidad también por la capilaridad. 4. Transformaciones: Las transformaciones en los suelos salinos y alcalinos consisten principalmente en la formación de minerales arcillosos de tipo 2:1, especialmente montmorillonita. La estructura de estos suelos

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es típicamente prismática y columnar debido al alto grado de contracción de los minerales arcillosos.

b. Calcificación (Chernosem)

Si la precipitación aumenta en magnitud y la temperatura disminuye, los procesos del suelo se tornan más activos y la clase de formación de suelos se denomina Calcificación. En la figura N 3 se observan las principales características en donde se tienen: 1. Adiciones. Una considerable cantidad de materia orgánica se agrega a la superficie del suelo y mucho material orgánico se acumula en la capa superior, mayormente en forma de raíces muertas de pastos. Debido a las condiciones alcalinas que predominan, los residuos vegetales producen un tipo de humus de color negro intenso, impartiendo una estructura grumosa estable a la capa húmica.

Figura 3. Proceso de Calcificación

Fuente: Strahler, Arthur

2. Substracciones. Las remo( 1986). Geografía Física ciones completas rara vez son posibles, ya que la precipitación eficaz no es suficiente para causar lixiviaciones. 3. Transferencias o redistribuciones. Afectan a los carbonatos de calcio y magnesio y al sulfato de calcio, los cuales son eliminados en solución, los primeros en forma de bicarbonatos, que luego son precipitados en una zona que marca el límite de penetración de agua de percolación. Así pues, la transferencia del calcio da el nombre al tipo de formación de este suelo.

factores y procesos formadores del suelo

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4. Transformaciones. Debido a la reacción alcalina que predomina en estos suelos y también a la alta concentración de compuestos solubles de magnesio, los minerales secundarios producidos por transformación de los minerales primarios del chernosem, en su mayoría pertenecen al grupo 2;1 el cual incluye montmorillonita, beidita, y saporita.

c. Podsolización (Podsol)

Al disminuir la temperatura y aumentar la precipitación, la vegetación cambia poco a poco de pastos a bosque. El régimen de podsolización que se representa en la figura 4, predomina en climas lo suficientemente fríos como para inhibir la acción bacteriana, pero con la humedad suficiente que permita crecer plantas verdes de gran tamaño. 1. Adiciones. Considerable cantidad de materia orgánica se acumula en el piso del bosque en los lugares donde existe el podsol, en parte debido a la alta precipitación, la cual favorece el crecimiento de un bosque denso y debido a que la baja temperatura retarda los procesos de descomposición de esa materia vegetal. Normalmente en su condición extrema se asocia a vegetación de coníferas. 2. Substracciones. Constituyen una de las principales causas de la podsolización. El proceso es más o menos continuo, pues en la zona de podsol la precipitación excede regularmente a la evapotranspiración potencial. Las remociones se refieren principalmente a los cationes, aunque la pérdida de calcio o descalcificación es en realidad la primera etapa importante en la formación de este tipo de suelo. 3. Transferencias o redistribuciones. Son los procesos de mayor importancia y significación en el desarrollo del perfil del podsol. Las principales son: - Lavado causado por quelatos, estos son precipitados en la parte inferior del perfil del suelo, en el horizonte B impartiéndole varias coloraciones y marcas, que constituyen una característica diferenciadora de este tipo de suelo.

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- Transferencia de arcilla, en forma coloidal desde el horizonte A al B, la deposición ocurre entre y sobre las partículas de suelo en forma de “películas” arcillosas.

Figura 4. Proceso de Podsolización

- Transferencia de humus. Además de la arcilla coloidal, con frecuencia la materia orgánica es también trasladada hacia la parte inferior durante la podsolización y depositada en forma de una capa de color negro en la base del horizonte B. 4. Transformaciones. Ocurren cuando el material de partida todavía contiene minerales frescos sin meteorizar. Los princiFuente: Strahler, Arthur pales tipos de minerales de arci( 1986). Geografía Física lla que se forman pertenecen al grupo de la caolinita 1:1, los cuales junto con el cuarzo, generalmente, constituyen la mayor parte del material mineral del suelo.

d. Latosolización (Latosol)

Al igual que la podsolización, la latosolización es un proceso de formación de suelo que involucra principalmente una intensa lixiviación y por consiguiente se presenta solamente donde la precipitación es mayor que la evapotranspiración potencial durante la mayor parte del año, difiere de la podsolización en que requiere de una elevada temperatura media anual. Este proceso representado en la figura 5, presenta los siguientes procesos globales.

factores y procesos formadores del suelo

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1. Adiciones. La materia orgánica, aunque producida en grandes cantidades se descompone tan rápidamente a causa de la elevada temperatura reinante, que, si el drenaje es libre, no se produce acumulación de hojarasca en la superficie.

Figura 5. Proceso de latosolización

Fuente: Strahler, Arthur

3. Transferencias. No son ( 1986). Geografía Física importantes en la latosolización por la elevada intensidad de lixiviación que hace que todas las sustancias solubles móviles se pierdan en el agua del drenaje. 4. Transformaciones. No existen o son de poca importancia porque el material de partida ha alcanzado ya la última etapa de descomposición.

Es el término aplicado cuando los procesos del suelo se presentan bajo condiciones de drenaje imperfecto o impedido, o anegamiento completo. La gleificación puede ocurrir aún en condiciones de baja precipitación, siempre que dentro del área pueda filtrase agua proveniente de luga-

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Figura 6. Proceso de Gleificación

1. Adiciones. Principalmente comprenden materia orgánica. Cuando el anegamiento es severo y afecta a la capa superficial del suelo en forma continua, las adiciones orgánicas se descomponen muy lentamente bajo las condiciones anaeróbicas que predominan, dando lugar a materiales húmicos turbosos.

2. Substracciones. Constituyen los procesos principales de la latosolización, a causa de la gran velocidad de la lixiviación. La remoción no es solamente de bases, sino que la sílice es también eliminada del material de partida y se pierde en el drenaje cuando este es libre.

e. Gleificación

res más altos con agua abundante, representado en la figura 6, en el los procesos globales se comportan de la siguiente manera:

2. Substracción. Principalmente comprenden compuestos de hierro y dependen del hecho de que los compuestos ferrosos son más soluFuente: Strahler, Arthur bles que los férricos, y por tanto más ( 1986). Geografía Física fácilmente removidos del perfil del suelo, aunque la completa remoción sólo puede ocurrir lateralmente, y no verticalmente debido al drenaje impedido. 3. Transferencias. Estas ocurren al igual que en la podsolización, el hierro, aluminio, magnesio y la materia orgánica pueden migrar, pero la zona de acumulación toma una apariencia manchada y no en capas debido a que no hay descenso vertical del agua. 4. Transformaciones. Durante la gleificación ocurren transformaciones cuando el material de partida contienen minerales de arcilla primarios o secundarios mutables.

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c. el perfil del suelo A medida que el material de origen se moldea dentro de un suelo, se desarrollan estratos más o menos definidos, sobre todo si el drenaje es bueno. Un corte vertical, a través de los diferentes horizontes, desde la superior hasta llegar al material más o menos meteorizado constituye el perfil. Se define el perfil del suelo como “la exposición vertical de una porción superficial de la corteza terrestre que incluye todas las capas que han sido alteradas edafogénicamente durante el período de formación del suelo y, también las capas más profundas que influyeron en la edafogénesis”. Porta c. Jaime, Marta Lopez Acevedo y Carlos Roquero (1999). El suelo queda delimitado en su parte superior por la superficie del terreno, su límite inferior puede resultar más difícil de definir. Teniendo en cuenta que los procesos de formación del suelo producen modificaciones en sentido vertical, la variación de las propiedades es función de la distancia a la superficie. La profundidad, a partir de la cual las características y la actividad biológica son constantes, con independencia de la distancia a la superficie o presentan ritmicidad de carácter estratigráfico, define el límite inferior del suelo.

Concepto de pedón Se ha propuesto como un término general que designa un pequeño volumen de suelo, lo suficientemente grande para permitir el estudio de los horizontes y de sus relaciones con el perfil y que tenga una sección lateral aproximadamente circular (o hexagonal) comprendida entre 1 y 10 m2. El término polipedon definiría un grupo de pedons contiguos situados en un suelo continuo que poseen una serie de características comprendidas dentro de los límites de una única serie pedológica. Boul. S.W., F.D.Hole y R.J.Mc Cracken (1986).

En general y tomando a Hardy, se pueden distinguir tres diferentes horizontes en el perfil de un suelo, los cuales se designan con las letras IL

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A, B, C. Debajo del horizonte C corrientemente se encuentra roca más o menos dura y consolidada. Pueden existir capas de transición entre los diferentes horizontes y subdivisiones dentro de un mismo horizonte, en ese caso se emplean números subíndices. Desde el punto de vista del crecimiento de las plantas, la parte esencial del perfil del suelo, es la que constituyen los horizontes A, B y C y se le denomina Solum. El solum es la parte del perfil resultante de la acción de todos los procesos edafogénicos y bióticos, origen de las propiedades y características que han provocado su diferenciación respecto al material originario. En la práctica se suele tomar como límite inferior la profundidad máxima alcanzada por las raíces de las plantas perennes, lo que corresponde a la zona de actividad biológica más intensa. Además de la redistribución del material de la superficie, la parte interna del mismo está perdiendo iones por drenaje interno o ganándolos por acarreo lateral, de tal manera, que no son estáticas ni la superficie ni el interior del suelo. El resultado de esos y otros cambios continuos y progresivos es un sistema dinámico complejo y que cambia con el tiempo. En consecuencia, los horizontes pueden cambiar tanto en espacio como en tiempo, de allí que se considere que los suelos tienen cuatro dimensiones y forman un continuo de espacio-tiempo. En la figura 7 se representa esquemáticamente la disposición de las diferentes capas del suelo y el resumen de sus características principales.

1. Descripción de perfiles de suelo En el estudio edafológico, es de suma importancia la descripción de un suelo. Para hacerlo se recurre por lo general a los rasgos morfológicos porque son fácilmente observables y reflejan la acción de los procesos formadores del suelo. La actuación de unos u otros procesos proporciona información acerca de las condiciones del medio en que se ha desarrollado el suelo. Estos caracteres morfológicos, son aquellas propiedades relacionadas con la organización del suelo en horizontes (espesor y disposición) y, para cada horizonte, textura estructura, porosidad, consistencia, etc.

factores y procesos formadores del suelo

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El estudio de la morfología permite reconstruir los procesos edafogenéticos, las condiciones del medio, y en muchos casos, interpretar y predecir el comportamiento de las plantas y la respuesta del frente a actuaciones tecnológicas y cambios de uso.

y técnicas que permitan un mayor detalle. Este estudio exige la apertura de una calicata, que es una excavación, cuya longitud permita realizar el estudio en comodidad y su profundidad permita entender la organización de un suelo como un todo, su génesis y respuesta a diversos usos.

La morfología puede describirse en campo por medio de la vista y el tacto o en el laboratorio, ya sea por medio de análisis, observaciones con lupa

Una descripción de un suelo incluye cuatro bloques de información: uno de carácter general, referente a la localización, cartografía y condiciones del medio, otro sobre usos del terreno y tecnologías de suelo, la descripción propiamente dicha, horizonte a horizonte y un cuarto bloque con una propuesta de clasificación y la descripción cartográfica del suelo descrito.

Figura 7. Representación Esquemática de un Perfil de Suelo

Hojas sueltas y basura orgánica no descompuesta Material orgánico enmarañado y descompuesto (humus crudo)

Un horizonte mineral lixiviado con alta proporción de Materia orgánica finamente dividida (Color oscuro)

Capa lixiviada de color claro. Zona de lixiviación máxima. Propia de suelos de bosque ácido. Ausente en suelo de Llanura

Capa

Capa transicional, similar a B2

En Venezuela para la descripción de perfiles de suelo se trabaja con la “Guía para la Descripción de Perfiles de Suelo” de la F.A.O. , en la cual se sintetizan métodos y términos descriptivos de amplia aceptación entre los edafólogos, permitiendo que su uso contribuya a lograr un mejor nivel de uniformidad en la descripción de suelo, no solo dentro de la organización sino con los demás usuarios, aunque no se toquen los temas y dejando cierta libertad de expresión de los edafólogos experimentados en la descripción adecuada de las características de un determinado perfil de suelo. En dicha guía se levanta información acerca de determinado perfil de suelo, pensando ofrecer al lector la comprensión de las características del suelo y la comparación con las de otros suelos de los cuales posee descripciones o un conocimiento alguno del suelo ni de su ubicación, dado el mayor número de detalles al respecto. Estos detalles son:

Acumulación máxima de arcillas minerales de silicatos

1. Información acerca del sitio de la muestra. Transición a C

Se considera por lo general que esta capa tiene el aspecto del material originario, en aquellos casos en que no existe discontinuidad

Fuente: Elaboración propia.

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a) Número del perfil. b) Nombre del suelo. c) Clasificación a nivel de generalización amplia. d) Fecha de observación. e) Autor(es) de la descripción. f) Ubicación.

factores y procesos formadores del suelo

CAPÍTULO Ii

g) Altitud (en metros). h) Forma del terreno. I. Posición fisiográfica del terreno. II. Forma del terreno circundante. III. Microtopografía (si la hay). i) Pendiente donde el perfil está situado. j) Vegetación o uso de la tierra. k) Clima. 2. Información general acerca del suelo a) Material de partida. b) Drenaje. c) Condiciones de humedad del suelo. d) Profundidad de la capa freática (en metros). e) Presencia de piedras en la superficie o afloramientos rocosos f) Evidencia de erosión g) Presencia de sales o álcalis h) Influencia humana. 3. Breve descripción general del perfil 4. Descripción de los horizontes del suelo Para cada horizonte a) Símbolo del horizonte. b) Profundidad de la parte superior e inferior del horizonte (en centímetros). c) Color: I. En húmedo. II. En seco. d) Manchas de color. e) Textura. f) Estructura. g) Consistencia: I. Mojado II. Húmedo III. Seco

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h) Cutanes, superficies de presión, superficies de deslizamiento, etc. i) Cementación si la hay j) Poros k) Contenido de fragmentos de rocas y minerales l) Contenido de nódulos minerales m) Capas endurecidas n) Contenidos de carbonatos, sales solubles, etc. o) Restos de la actividad humana p) Rasgos de origen biológico q) Contenido de raíces r) Naturaleza del límite con el horizonte subyacente s) PH t) Número de la muestra tomada para el análisis. 5. Características interpretadas del suelo

Apertura de Calicatas Una calicata es un área de 1 m3 en donde se realiza la descripción del perfil de suelo, por considerarse las condiciones edafogeneticas de igual intensidad. “Al abrir una calicata hay que aplicar criterio respetuosos con el suelo a rehabilitar una vez acabado el estudio. Para ello el material de la parte superior, correspondiente al epipedón, se amontonará separadamente del resto, de forma que no se mezclen los materiales y al tapar la calicata se pueden reponer en su lugar y se rehabilite el suelo adecuadamente. La excavación se realiza de forma de que la calicata quede orientada para recibir la luz solar sin sombras en algún momento del día y el frente sea lo más vertical posible, evitando colocar tierra encima o alterar la vegetación natural o el cultivo, de forma de que se puedan tomar fotografías de calidad. En suelo de ladera se estudia el perfil lateral en el sentido de la ladera, de lo contrario se obtendrá la sensación de que los horizontes son aproximadamente horizontales. En posiciones geomorfológicos en las que aparezca una capa freática será necesario drenar el agua para tener acceso al perfil”. Porta C. Jaime, Marta Lopez – Acevedo y Carlos Roquero (1999).

factores y procesos formadores del suelo

CAPÍTULO Ii

Resumen Los estudio de la Génesis de suelos producen información acerca de como se ha formado un suelo, especialmente los factores y procesos formadores que han actuado en el desarrollo del mismo a partir del material originario.

meteorización y lixiviación de la roca madre, la descomposición de residuos vegetales, incorporación de los productos de descomposición en el material mineral de partida y diferenciación del perfil de suelo en horizontes.

Los grupos de factores que determinan el tipo, tasa y grado de desarrollo del suelo son los factores activos: clima y organismos; los factores pasivos: el material parental o roca madre y los factores condicionantes: relieve y tiempo.

Los procesos formadores son la secuencia de eventos que al redistribuirse la materia, afectan y diferencian al suelo para el cual actúan. El desarrollo de los horizontes en un perfil de suelo depende de cuatro procesos globales: Adiciones que son la incorporación de cualquier tipo de material al perfil de suelo; substracciones que son la completa eliminación de una sustancia o sustancias del perfil de suelo; las transferencias que son las redistribuciones de materiales dentro del perfil y las transformaciones que afectan a los minerales del suelo susceptibles a la hidrólisis transformándolos en minerales de arcilla.

El clima condiciona la formación de un tipo de suelo de una determinada zona, dependiendo de la intensidad con que actúan los diferentes elementos climáticos, principalmente radiación solar, precipitación y temperatura que se constituyen en los principales agentes de la descomposición de las rocas y los restos orgánicos, además de participar en el crecimiento y multiplicación de los organismos, incluyendo las plantas verdes de los cuales provienen estos residuos. Los organismos intervienen en la formación del suelo a través de su aporte o ayuda a los procesos de desintegración de las rocas y en la producción y descomposición del material vegetal del cual se deriva el humus. El material de partida o roca madre, es el factor que va a dar origen al suelo, ya que aporta gran parte de la fase sólida, ya que está constituido por un conjunto de minerales provenientes de la descomposición de las rocas y de los que se han formado posteriormente, determinando la riqueza en nutrientes del futuro suelo. La topografía o el relieve modifica el desarrollo del perfil al influir en la cantidad de precipitación absorbida y retenida, afectando las relaciones de humedad, influye en la tasa de erosión y dirige el movimiento de materiales en suspensión de un sitio a otro. El significado del tiempo viene dado por la el lapso durante el cual actúan los diversos factores para dar origen al suelo, regulando la intensidad o rapidez de los procesos de formación del suelo. Los factores formadores del suelo actúan al formar el material de partida por

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El comportamiento y la importancia de cada uno de los procesos específicos pueden ser diferentes si se asocia con condiciones de clima y vegetación, que se definen en cinco tipos de suelo con procesos específicos: solonización, calcificación, podsolización, latosolización y gleificación. El resultado final de la acción y combinación de los factores y los procesos formadores en el perfil de suelo, definido como la “exposición vertical de una porción vertical de la corteza terrestre que incluye todas las capas que han sido alteradas edafogénicamente durante el período de formación del suelo y también las capas mas profundas que influyeron en la edafogénesis”. Dentro de perfil de suelo se diferencian las diferentes capas u horizontes, que se distinguen con letras. El horizonte superior A rico en materia orgánica y humus, objeto de los procesos de lavado. El horizonte intermedio B zona de acumulación de los minerales lavados del horizonte superior y el horizonte C, capa que conserva las características del material originario. Las condiciones de cada uno de los horizontes son analizadas en las descripciones de perfiles de suelo, reconociendo sus características morfológicas mediante una visita de campo.

factores y procesos formadores del suelo

CAPÍTULO Ii

BIBLIOGRAFÍA

Preguntas de Repaso 1. ¿Qué es la génesis de suelos? 2. ¿Cuáles son los factores formadores del suelo? 3. ¿Cuáles son los elementos climáticos determinantes en la formación del suelo?. 4. ¿Cuáles organismos contribuyen a la formación del suelo. 5. ¿Cuál es la importancia de la roca madre? 6. ¿En que interviene el relieve o topografía para el desarrollo del perfil de suelo’ 7. ¿Cuál es el significado del tiempo? 8. ¿Cuáles son los procesos globales formadores del suelo? 9. ¿Cuáles son los procesos específicos? 10. ¿En un perfil de suelo cuales son los horizontes que podemos encontrar? 11. ¿Cómo debe realizarse una descripción de un perfil de suelo?

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- Buckman y Bbrady. (1977). Naturaleza y Propiedades de los suelos. Montaner y Simón, S.A. Barcelona, España. - Buol. S.W., F.D. Hole y R.J. Mc Cracken. (1986). Génesis y clasificación de suelos. Editorial Trillas, S.A. México D.F. - Casanova O. Eduardo. (1991). Introducción a la Ciencia del Suelo. Universidad Central de Venezuela. Caracas. - Cobertera, Eugenio (1995). Edafología Aplicada. Ediciones Cátedra. Madrid. España. - FAO. (1977). Diccionario Multilingue de la Ciencia del Suelo. 3ra edición. Roma. - F.A.O. (1977). Guia para la descripción de Perfiles de Suelo. Material Didáctico. Facultad de Ciencias Forestales. Universidad de Los Andes. - Fitzpatrick, E. A. (1985). Suelos. Su formación, clasificación y distribución. Compañía Editorial Continental S.A. México. - Foth D, Henry. (1985). Fundamentos de la Ciencia del Suelo. Compañía Edotorial Continentental, S.A. México. - Hardy, Frederick (1987) Suelos tropicales con énfasis en América Tropical. Material Fotocopiado. Oficina de Publicaciones. Fac. de Ciencias Forestales. Mérida. - Porta C. Jaime, Marta López-Acevedo y Carlos Roquero ( 1999). Edafología. Para la Agricultura y el medio Ambiente. 2da edición Editorial Mundi-prensa. Madrid. - PDVSA. (1992). Imagen de Venezuela. Una Visión Espacial. Petróleos de Venezuela S. A. Caracas. Venezuela. - Strahler, Arthur ( 1986). Geografía Física. Ediciones Omega. Barcelona. España. - Vivas, Leonel (1984). El Cuaternario. La Imprenta C.A Mérida. Venezuela. - Universidad de Granada (2004). Introducción a la Edafología. Disponible [on line] en: www.edafologia.ugr.es.

factores y procesos formadores del suelo

CAPÍTULO Ii

Capítulo III

COMPONENTES del suelo Componentes del suelo Fracción mineral Materia orgánica El agua del suelo El aire del suelo Resumen Preguntas de repaso Bibliografía

Conceptos Claves Componentes Rocas Mineralización Organismos Humificación Agua edáfica Retención - Aireación IL

Componentes Del Suelo En cuatro grandes componentes se conforma la constitución volumétrica de un suelo con características apropiadas para la agricultura, ellos son; materiales minerales, materia orgánica, agua y aire. Por lo general yacen en un fino estado de subdivisión e íntimamente mezclados, su contacto es tan cerrado que su separación es muy difícil. En la siguiente figura y bajo condiciones ideales puede apreciarse que aproximadamente el 50% del volumen esta constituido por espacios porosos (agua y aire). Con la humedad optima para el desarrollo de una planta, este espacio está dividido más o menos por mitad; un 25% de espacio acuoso, y el 25% restante de aire, proporción sujeta a grandes fluctuaciones en condiciones naturales, dependiendo del tiempo atmosférico y de otros factores. Figura 8. Composición en volumen de un suelo mineral.

El espacio sólido está constituido por un 45% de materia mineral y un 5% de materia orgánica. Dicha proporciones pueden variar grandemente dependiendo de las condiciones en las que se forme el suelo, y por tanto de cada tipo de suelo. En caso contrario al tipo de suelo antes

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descrito tenemos los suelos orgánicos, mantillosos o húmicos, los cuales presentan un alto contenido de materia orgánica, en algunos casos más del 80%, se han formado en condiciones de cenagales, pantanos y en general allí donde la tasa de acumulación de la materia orgánica es muy superior a su tasa de descomposición.

A. FRACCIÓN MINERAL De los elementos esenciales para el crecimiento de las plantas, doce son provenientes de los minerales del suelo, dada que la productividad de los suelos depende en cierta forma de la liberación de esos elementos químicos para su aprovechamiento por las plantas, es importante conocer la cantidad y tipos de minerales presentes en él.

1. Materiales originales: minerales y rocas

Los suelos evolucionan tanto a partir de las rocas expuestas en superficie (materiales autóctonos), como de materiales sueltos, originados por fragmentos de rocas, que posteriormente son transportados por gravedad, o por el agua o el viento, y depositados a distancias más o menos grandes de su centro de origen. Las rocas se forman bajo condiciones físicoquímicas bastante diferentes a las que se encuentran más tarde al quedar expuestas en superficie. En efecto, debido a que la mayor parte de las rocas se consolidan a cierta profundidad en la litósfera, bajo temperaturas y presiones mucho más elevadas a las que predominan en la superficie, al quedar en contacto con la atmósfera los minerales que las forman tienden a transformarse mediante diversos procesos químicos hasta alcanzar nuevas condiciones de equilibrio. La energía que reciben por radiación solar, energía cinética de la precipitación, etc., activa los cambios químicos de estos minerales. Existen muchos tipos diferentes de rocas en la corteza terrestre, tanto en lo que se refiere a sus procesos de origen como a su composición mine-

componentes del suelo





CAPÍTULO IIi

ral. Clasificándose en rocas IGNEAS las que provienen de un magma fluido que ascendió desde las capas más profundas de la corteza donde las temperaturas alcanzan cientos de grados celsius y las presiones cientos y miles de atmósferas. En ciertos casos el magma es eyectado más o menos violentamente hasta la misma superficie continental o hacia los fondos oceánicos (volcánicas o efusivas), en otros casos más frecuentes, quedan por debajo de la superficie donde se solidifica más lentamente recubierto por otras capas (plutónicas o intrusivas). Estas rocas sólo alcanzarán el contacto con la atmósfera si son sometidas luego a fenómenos tectónicos que las levantan y descubren.

Figura 9. Ciclo de las rocas

Otras rocas de origen muy diferente son las SEDIMENTARIAS, que aunque son pocas en la corteza terrestre, son las que cubren la mayor parte de las superficies continentales, se originan por agregación de partículas minerales de diferente composición y tamaño, producto de la disgregación de rocas preexistentes que han sido posteriormente transportadas y depositadas en ambientes especiales. Tras su sedimentación estas se cementan y consolidan, generalmente en medio acuático, formándose una nueva roca. Por último, las rocas METAMÓRFICAS derivan de las Ígneas o sedimentarias cuando son sometidas nuevamente a condiciones de presión y temperatura que transforman sus minerales, pero sin producirse su paso por el estado fluido como las rocas ígneas.

a . En rocas ígneas y metamórficas. Los llamados minerales primarios: Cuarzo (SiO2), Microclina, Ortoclasa, plagioclasa (NaAlSi3O8 Albita ) y plagioclasa (CaAl2Si2O8 Anortita), Mica Moscovita, Mica Biotita, Hornablenda y Augita.

Estos procesos de formación y evolución lo podemos ver de manera sintetizada, en el ciclo de las rocas.

b . En rocas sedimentarias. Los llamados minerales secundarios: Calcita, Dolomita, Yeso, Apatita, Limonita, Hematita, Gibsita y Minerales arcillosos (aluminio – silicatos) como las arcillas Caolinita y Montmorillonita.

Las rocas consisten de minerales. Un mineral es una sustancia inorgánica natural más o menos dura que bajo condiciones apropiadas desarrolla una forma cristalina característica. A pesar de la infinidad de rocas existentes, en la mayoría de ellas solo presentan un grupo de minerales entre estos se tienen:

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Todas estas rocas han estado sometidas a las diferentes condiciones bioclimáticas que reinan en los variados puntos del planeta y por tanto han sufrido procesos de meteorización durante diferentes períodos de

componentes del suelo





CAPÍTULO IIi

tiempo; además de ser afectadas por los diversos procesos de cambio que ha sufrido la corteza terrestre a lo largo de millones de años, dando origen a las Formaciones Geológicas. Estas se han originado durante los diversos períodos del tiempo geológico que se inicia con la formación de la corteza sólida del planeta hace miles de millones de años. En el cuadro siguiente o Escala Estratigráfica puede observarse en forma de síntesis la paleogeografía de Venezuela.

2. Transformación de los Materiales Originales

Las rocas superficiales al quedar expuestas a la acción de agentes atmosféricos, cambios bruscos de temperaturas, congelamiento y descongelamiento, viento, agua, etc., sufren procesos físicos de fraccionamiento y disgregación mecánica que originan partículas minerales de menor tamaño. Esta disgregación mecánica prepara de ese modo el camino para el ataque de los minerales por el agua cargada de iones en solución, especialmente iones de hidrógeno. Se producen reacciones de hidratación, hidrólisis, oxidación, substitución, etc., que dan como resultado final, al cabo de un tiempo más o menos largo, la formación de nuevos minerales llamados secundarios. El conjunto de transformaciones físicas y químicas reciben el nombre de meteorización. Que no es más que le conjunto de procesos externos que provocan la alteración de las rocas superficiales. Esta meteorización puede ser mecánica o física, química y biológica.

a. Meteorización mecánica

Se puede producir por los cambios bruscos de temperatura, por descompresión y la acción de la gravedad. Los cambios bruscos de temperatura originan variaciones de la temperatura ambiental muy grandes, relativamente en poco tiempo. Como las rocas se dilatan al calentarse y se encogen al enfriarse y como no toda la masa de la roca se enfría o calienta a la

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componentes del suelo

Estabilidad de los Minerales La estabilidad se define como la resistencia que opone el mineral a toda modificación en su composición química o de su estructura cristalina. Por tanto a mayor estabilidad menor será la alteración. Factores que afectan a la estabilidad mineral. La estabilidad depende de numerosos factores. Unos son debidos al propio mineral pero también determinadas características del medio van a modificar sensiblemente la estabilidad de los minerales. Así en medios muy agresivos sólo vamos a poder encontrar presentes minerales muy estables, mientras que en otros suelos podremos encontrar minerales inestables. a) Factores del mineral en sí mismo. • Composición. Modificará la estabilidad en función de que el mineral contenga iones más o menos solubles y según se comporten frente a la oxidación y la hidrólisis. • Estructura. La estabilidad disminuirá cuanto más abierta sea la estructura y aumentara para los empaquetamientos densos y compactos. Por otra parte. • Tamaño. Cuanto menor tamaño más superficie presentará el grano (la relación superficie/volumen crece) y más inestable se tornará el mineral. • Exfoliación y fragilidad. la exfoliación expresa la facilidad de fracturarse un mineral de un modo regular. Por tanto la exfoliación disminuye la estabilidad. Igual podemos decir para la fragilidad, que se refiere a la facilidad de fracturación pero ahora de una manera desordenada. b) Factores del suelo. En lo referente al medio podemos destacar otros factores. • Temperatura del suelo. Favorece la velocidad de alteración (es un catalizador). • Humedad. El agua es el agente de alteración por excelencia en la Naturaleza. • Drenaje. Va a regular el tiempo de contacto del agua con partículas del suelo. También influirá regulando la concentración de las sales de la solución del suelo . • Acidez/alcalinidad. Los valores extremos de la escala del pH potencian la alteración. • Factor biótico. Los organismos (principalmente microorganismos y raíces de las plantas) atacan a los minerales para extraer nutrientes. (Porta Casanella Jaime, et all, 1999).





CAPÍTULO IIi

Cuadro 2. Síntesis de Paleogeografía de Venezuela PERIODO (años)

Cenozoico

ERA

Reciente

Civilizaciones

Orogénia muy activa en Venezuela. Los Andes alcanzaron su mayor realce. Nuevos levantamientos en la Cordillera de Perijá. Surgen las alturas de Lara - Falcón y de la Serranía del interior, mientras es reelevada la Cordillera de la Costa. Se forman la Fosa de Cariaco y el Golfo de Paria y se separan del continente Trinidad, Margarita, Cubagua y Coche. Durante el Plioceno se formaron las trampas estructurales donde se acumuló el petróleo venezolano.

Desarrollo del hombre, extinción de grandes mamíferos

12.000.000 Mioceno

Fueron depositadas rocas de gran valor económico. Entre ellas grandes yacimientos de petróleo, tanto en la Cuenca de Maracaibo (formación La Rosa y Lagunillas) como en el Oriente. Los Andes Venezolanos continuaron ascendiendo.

Comienzo de la evolución del hombre.

26.000.000 Oligoceno

La actividad orogénica fue muy extensa en el Occidente de Venezuela.

Incremento de los antropoides.

34.000.000 Eoceno

El mar invade el N. De Venezuela desde trinidad a Colombia, y las aguas llegan hasta el curso actual de Apure. La Desarrollo de mamíferos primicordillera de la Costa, parcialmente sumergida, comenzó a elevarse a fines del Eoceno. Se inició el proceso orogénico tivos, incremento de cereales y que daría origen a los Andes Venezolanos. frutales

55.000.000 Paleoceno

Durante todo este período hay un ascenso general de Venezuela. Vulcanismo en la Cordillera de la Costa. Se eleva a la Sierra de Perijá

Primeros caballos

78.000.000 Cretáceo 130.000.000 Jurásico 180.000.000 Triásico

El Mar Caribe avanzó sobre Venezuela hasta rebasar el borde septentrional del Escudo de Guayana. Cuando finalizaba el Cretáceo una intensa orogénica dio nacimiento a la Cordillera de la Costa. Al finalizar el Jurásico todo el relieve del Occidente de Venezuela había sido aplanado por la erosión. El país era una extensa penillanura. La erosión, muy activa, destruía las montañas que podemos considerar como los primitivos Andes Venezolanos.

Extinción de los dinosaurios, plantas fanerógamas. Apogeo de los dinasaurios. Aves. Primeros dinasaurios y mamíferos

Pérmico 270.000.000 Carbonífero 330.000.000 Devónico 400.000.000 Silúrico 430.000.000 Ordovicico 490.000.000 Cámbrico 600.000.000

Desconocemos muchos acontecimientos geológicos ocurridos durante la Era Paleozoica. En los primeros tiempos de esta Era, un profundo sinclinal, por donde hoy corre el Río Amazonas, separó los escudos de Guayana y Brasil. Durante la mayor parte de la Era Paleozoica el mar cubría el Oeste de Venezuela. En la actual región andina extenso geosinclinal recibía los sedimentos procedentes de la erosión de las regiones próximas, entonces elevadas.

Abundancia de coníferas. Primeros reptiles. Primeros anfibios. Primeras plantas. Sólo vida en el mar. Invertebrados marinos.

Pre-Cámbrico 3.000.000.000 Azoica (sin vida)

La mitad del área de Venezuela está constituida por rocas formadas en los tiempos precámbricos. Este complejo basal aflora en la Guayana Venezolana y en los núcleos de las áreas montañosas: Andes, C. del Norte, Perijá y El Baúl. En esta etapa se formaron las rocas. Según los cálculos más recientes, la edad de la Tierra puede ser estimada en no menos de 5.000 millones de años.

Pleistoceno

Plioceno

Mesozoico

Características de vida

Erosión muy activa. El Delta del Orinoco se amplía. Sismos. El mar se retira de la Cuenca del Orinoco y del sinclinal de Falcón. Glaciaciones sucesivas en las altas regiones andinas. Formación del Lago de Valencia. Lento ascenso de las áreas montañosas y en secciones de la costa formación de las terrazas pluviales andinas de las mesas de los Llanos y del Delta del Orinoco.

1.000.000

Paleozoico

Acontecimientos Geológicos en Venezuela

Al finalizar esta Era surgió una cordillera que podemos llamar los Andes Primitivos, al Este de donde se elevan los Andes Venezolanos actuales.

Primeras formas de vida. Pocos fósiles conocidos.

Fuente: Cuadro resumen tomado del Atlas Geográfico y Económico de Levi Marrero

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componentes del suelo





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vez, esta termina por fragmentarse. Las descompresiones se presentan al separar una roca de los materiales que la rodean, esta variación de la presión puede provocar la ruptura violenta de la roca. La meteorización física o desintegración produce una disminución en el tamaño de las rocas y los minerales sin afectar su composición.

b. Meteorización química

Según el proceso que la produzca; se denomina solución, hidrólisis, hidratación, reducción, carbonatación, etc., Hidrólisis: Es una reacción de descomposición de un gran número de minerales incluyendo los feldespatos y las micas. La hidrólisis se refiere al ataque del ion de hidrógeno pequeño muy cargado en las superficies cristalinas de los minerales. El resultado es el remplazamiento de los iones básicos con el hidrógeno lo que provoca el colapso y la desintegración de la estructura. Un ejemplo de ello es la transformación de la ortoclasa en presencia del agua. 2KAl Si3O8 + 11H2O Al2Si2O5 (OH)4 + 4H4Si O4 + 2KOH Ortoclasa + Agua Arcilla (Caolinita) + Acido Silícico + Hidróxido de potasio. Hidratación: Se refiere a la asociación de agua o grupos hidroxilo con minerales, por lo común sin descomposición ni modificación real del mineral mismo. Ejemplo de ello es la transformación de la hematita (Fe2O3) responsable del color rojo de los suelos, hacia goethita (limonita) de color amarillo: Fe2O3 + H2O

Oxidación: De entre los diferentes cambios químicos debidos a la meteorización, la oxidación es uno de los principales. Se manifiesta

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Carbonatación: La formación de carbonato es uno de los mecanismos más frecuentes por medio de los cuales la cantidad de calcio en solución disminuye, permitiendo, por tanto, que se descompongan nuevas cantidades de minerales calcáreos.

c. Meteorización Biológica

Se debe a la acción de los seres vivos y es doble: física y química, física: por el aumento de presión que provocan las raíces de los vegetales y que son capaces de fragmentar las rocas, Química: por las sustancias (humus) generalmente tipo ácido que se agregan a algunos organismos y lentamente corroen la roca. Aquí también se incluye el hombre. La meteorización de las rocas y de los minerales que las forman pueden ocurrir “in situ”, produciendo una capa de alterita más o menos profunda donde se encuentran rocas y minerales en varias etapas de modificaciones y alteraciones, según las condiciones ecológicas del lugar y la duración del proceso, en algunas etapas los materiales parcialmente alterados y fragmentados pueden ser transportados por el agua o por el viento y depositados a distancias variables en ambientes diferentes a donde habían estado evolucionando antes de su transporte, continuando su proceso de alteración después de su redisposición si han quedado próximos a la superficie. Los resultados de esta descomposición son: La fracción Gruesa: la piedra, grava y arena, que debido a sus tamaños funcionan como partículas separadas.

2FeO (OH).

Solución: Se presenta en las sales simples, tales como carbonatos y cloruros que se encuentran presentes como granos minerales en algunos minerales iniciales del suelo.

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particularmente en las rocas que llevan hierro, un elemento fácilmente oxidable, debido a la acción del O².

COMPONENTES del suelo

* PIEDRA. Diámetro más de 2 mm, y pueden ser más o menos redondeadas, irregularmente angulosas o también aplastadas. * ARENA. Diámetro desde 0,05 hasta 2 mm. Pueden ser también redondeados o completamente irregulares, dependiendo de la erosión que hayan recibido. Facilitan el drenaje, debido a los grandes espacios entre sus partículas separadas,





CAPÍTULO iIi

el paso del agua filtrante es rápido, y aumenta el eficaz movimiento del aire. * LIMO. Diámetro entre 0,05 y 0,002 mm. Son partículas microscópicas que tienden a ser fragmentos irregulares, distintos en forma y raras veces lisas o pulidas. Son realmente partículas de arena microscópicas, siendo el cuarzo el mineral dominante. * ARCILLA. Diámetro microscópico (menor 0,002). Están corrientemente dispuestas en placas o escamas, como la mica, y si se humedecen son muy plásticas. Cuando se moja la arcilla dilata y se vuelve pegajosa, al secarse se contrae.

3. Meteorización y Formación del Suelo

Los suelos minerales se han originado de los materiales no consolidados que cubren las rocas, debido a la desintegración de los agentes y de los procesos que dan forma al material originario. El proceso de meteorización parece ser destructivo. Así los minerales presentes en las rocas meteorizadas, originarias, están continuamente sujetos a la descomposición y desintegración. A medida que la meteorización prosigue, los constituyentes solubles se pierden en las aguas de drenaje, dejando minerales secundarios como el óxido férrico y arcillas silíceas, como productos de procesos destructivos parecidos. En este punto es necesario plantearse las siguientes interrogantes: ¿Puede un suelo desarrollarse a partir de las fuerzas destructoras de la meteorización?.¿Por qué este proceso destructivo no continúa hasta que el mineral se reduzca a algo que imposibilite la vida de las plantas?¿Cómo un proceso destructivo se convierte en un proceso constructivo? En primer lugar el rompimiento de los minerales silicatados abre el camino para la formación de arcillas, que son muy importante para la fertilidad del suelo. Además de esto, en los estados iniciales la formación de un suelo actúan en forma decisiva los organismos vivos. Se acumula materia orgánica en superficie, y toda la marcha de la meteorización queda completamente modificada, porque ahora es de tipo bioquímico y biocoloide. Tomando a Buckman y Brady que dicen: el Humus ColoiIL

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COMPONENTES del suelo

dal suplementa a la arcilla coloidal en la retención de nutrientes. Físicamente, en especial desde el punto de vista de la estructura, la masa de suelo resulta modificada como consecuencia de las influencias bióticas. También es importante el hecho de que las plantas superiores parcialmente invierten el movimiento de los constituyentes solubles. Los elementos minerales son subidos a la superficie y depositados como parte de los residuos orgánicos. Esto retarda su pérdida del suelo y mejora su actividad biológica. La actividad y acumulación de la materia orgánica junto con la síntesis de la arcilla es realmente el secreto de que pueda hablarse de una meteorización constructiva. Así es que la meteorización como productor de material orgánico y como constructora de suelos, opera simultáneamente. Estos procesos están unidos conjuntamente ya que resultan de la destrucción o alteración de los materiales originarios, y al mismo tiempo dan lugar a otros productos que son esenciales para la formación del suelo. Al final, sin embargo las fuerzas físicas y bioquímicas actúan sobre una mezcla de sustancias que difieren marcadamente del material primitivo. Además estas influencias de meteorización dan lugar a una estratificación horizontal, dentro de la propia masa del suelo, se forma un perfil que es, a la vez característico y único. A medida que esta diferencia progresa, aparece un nuevo cuerpo natural; un suelo. La figura 10 representa esquemáticamente como la meteorización puede verse como procesos antagónicos de destrucción-construcción en el cual el suelo es el resultado evolutivo en constante equilibrio dinámico.

4. Estados de desarrollo del suelo

En las primeras etapas de la formación del suelo, las características de la masa son las mismas del material originario, estas características son litológicas o heredadas. A medida que la influencia de la meteorización se hace constructiva, ejerciendo influencia la presencia de materia orgánica, se desarrolla gradualmente un suelo joven. Se hacen presentes las características adquiridas,





CAPÍTULO iIi

Figura 10. La Meteorización como proceso formador del suelo.

tes en el perfil no están cambiando en forma apreciable química o físicamente. A medida que el material de origen se moldea dentro de un suelo, se desarrollan estratos más o menos definidos, sobre todo si el drenaje es bueno se convierte en un suelo viejo. Un corte transversal a través de los diferentes pisos desde la superficie hasta llegar al material más o menos meteorizado constituye el perfil. La textura, espesor, color, naturaleza química y sucesión de los diferentes horizontes caracterizan un suelo y determinan su valor agrícola.

Fuente: Elaboración propia

aunque dominan las heredadas del material original. El perfil está vagamente desarrollado. Al pasar el tiempo las características nuevas o adquiridas se hacen dominantes, las características heredadas pasan a tener menor importancia en la determinación de las características del suelo. Alcanzando el perfil mayores grados de desarrollo, llamándose suelo maduro. Cuando se habla de este tipo de suelo se asume un medio relativamente constante. Cuando ocurren cambios que alteran las características de suelos maduros el suelo resultante es llamado degradado. Un suelo joven, es aquel que aún está en proceso de ajuste con su medio. Suelo maduro, por otro lado, es el que se encuentra en equilibrio dinámico con las influencias climáticas y de la vegetación y cuyos horizon-

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La formación del suelo comienza con la descomposición de la roca madre, pero sólo avanza cuando los materiales vegetales se agregan a los productos de esa descomposición. Ambos procesos, descomposición de la roca madre y descomposición de la materia vegetal son en muchos aspectos interdependientes. Sin embargo pueden tratarse en forma separada tal como a continuación se realiza en lo referente a la fracción orgánica del suelo.

B. MATERIA ORGÁNICA El contenido de materia orgánica en los suelos es muy variable, alcanza desde solo trazas en suelos desérticos hasta un 90 – 95% en suelos turbosos; los horizontes A de suelos cultivados presentan generalmente valores entre 0,1% y 10% de material orgánico. La materia orgánica está constituida por los componentes de origen biológico que se presentan en el suelo. Su fuente originaria es el tejido vegetal. Bajo condiciones naturales las partes aéreas y raíces de los árboles, arbustos, hierbas y otras plantas proveen anualmente grandes cantidades de residuos orgánicos al suelo. (Los animales son considerados como fuentes secundarias de menor importancia de materia orgánica). A medida que las rocas y los minerales de la corteza terrestre se descom-

componentes del suelo





CAPÍTULO IIi

pusieron, fueron haciéndose disponibles para las plantas elementos minerales, y a medida que del nitrógeno disponible en la atmósfera se produjeron combinaciones químicas utilizables, las plantas crecieron, murieron y contribuyeron con sus restos al suelo, con lo cual se comenzó a acumular materia orgánica. A medida que aumentó en el suelo la provisión de nutrientes disponibles por las plantas, fue aumentando la acumulación de materia orgánica por él. Ese proceso continúa hasta alcanzar un equilibrio en el cual la tasa de acumulación de materia orgánica es igual a la tasa de su descomposición. Los factores formadores del suelo (clima, organismos, relieve, tiempo) influyen en el establecimiento de ese equilibrio dinámico y por tanto en la cantidad de materia orgánica presente en el suelo.

1. Edafón – Materia orgánica – Humus

2. Composición de los Tejidos de las Plantas Superiores

Alrededor del 75%, o aún más del tejido verde de las plantas superiores es agua. La materia seca está formada de carbono, oxigeno, hidrógeno, nitrógeno y elementos minerales. En el cuadro 3 se presenta la composición promedio de los tejidos vegetales, en donde se ve la preponderancia de los hidratos de carbonos sobre los otros elementos. La naturaleza química de los tejidos de las plantas es muy compleja. Su incorporación al suelo debe por tanto producir una reacción compleja con residuos de ese mismo tipo. Los componentes existentes en los tejidos vegetales son muchos y variados. La composición general en término medio es como sigue:

Se diferencian los siguientes conceptos:

Edafón: Consiste en los organismos vivientes del suelo, su flora y fauna. En el horizonte A de suelos cultivados este constituye entre el 10-15% de la material orgánica. Los restos post-mortales vegetales y animales que se encuentran en el suelo y que están sometidos constantemente a procesos de descomposición, transformación y resíntesis se denominan humus.

Cuadro 3. Composición Promedio de los Tejidos Vegetales Hidratos de Carbono

Azúcares 1-5% Hemicelulosas 10-28% Celulosas 20-50%

Grasas, ceras, taninos, etc. Ligninas

10-30%

Proteínas sencillas, solubles en agua y proteínas típicas

De esta manera se diferencian los términos materia orgánica (que puede estar simplemente acumulada) y que incluye al edafón y humus, mezcla de compuestos complejos y no un material único. Los agentes biológicos son los encargados de destruir, descomponer y sintetizar (mineralizar y humificar respectivamente) la materia vegetal originaria.

IL

IC

1-8%

1-15%

Fuente: Hardy, Frederick (1987)

Las hojas contienen mayor cantidad de nutrimentos, siendo especialmente ricas en nitrógeno. Las raices contienen más o menos un tercio del nitrógeno que contienen las hojas y casi un tercio del potasio, pero contienen menos fósforo, calcio y magnesio. La madera contiene la menos cantidad de nutrimentos.

componentes del suelo





CAPÍTULO IIi

3. Descomposición del Material Vegetal

Figura 11. Organismos más comunes presentes en el suelo.

Los troncos de los árboles se quiebran, bajo el impacto de los vientos fuertes y las tormentas, y a menos que sean sostenidos por otras ramas, caen al suelo junto con ramas grandes y pequeñas. La corteza y la madera son inmediatamente atacadas por animales minadores tales como comejenes y escarabajos, en algunos casos, esporas de hongos atacan y ablandan el tejido leñoso. Hardy nos dice que las partículas de madera sacadas por los insectos taladores, mezclados con excrementos constituyen un material denominado “fras”, que se acumula junto a los árboles caídos, siendo pronto dispersado, descompuesto e incorporado al suelo por la actividad de varios tipos de bacterias, hongos, actinomicetos y animales del suelo. Durante estos procesos se efectúa su humificación.

Viviendo sobre materias vegetales

Macro Animales

Predatores

En forma similar los brotes y las hojarascas son descompuestos por los mismos agentes. Además los excrementos y cadáveres de los animales y microorganismos son consumidos por insectos saprófagos, tales como ácaros. Estos depositan sus propios excrementos entre los tejidos desintegrados y ya total o parcialmente humificados. Estos son posteriormente atacados por hongos y otros microorganismos y descompuestos más aún en sustancias más simples o absorbidos dentro del cuerpo de estos organismos para producir más protoplasma microbiano.

Micro

Plantas

Algas

Verdes Verde-azuladas Diatomeas

Hongos

Setas Levaduras Mohos

IC

COMPONENTES del suelo

Topos Insectos Ciempies Arácnidos Nemátodos Protozoos Rotíferos

Actinomicetos de muchas clases Bacterias

IL

Cochinillas Cargadores Caracoles y Babosas Lombrices de Tierra.

Raices de plantas superiores

a. Los organismos del suelo

Los responsables de la disolución y síntesis de la materia orgánica y el humus son los organismos del suelo, como se mencionó al comienzo de la unidad, el llamado Edafón. En el suelo viven un gran número de organismos, con mucho la mayor proporción de éstos pertenece al reino vegetal. Sin embargo, la importancia de los animales, sobre todo en los primeros estadios de la descoposición es alta. El siguiente esquema tomado de los conceptos de Hardy es una simplificación del complejo grupo que conforma el Edafón del suelo.

Predatores O parásitos O saprófitos

Pequeños Mamíferos Insectos. Miriapodos



Aerobias Anaerobias



Autotrófas Heterotrófas

CAPÍTULO iIi

Macrofauuna del suelo

La actividad de estos animales radica en la pulverización, granulación y transferencia de cantidades muy considerables de tierra. Mientras las actividades de estos animales son generalmente desfavorables para las operaciones agrícolas, el efecto sobre el suelo es a menudo beneficiosos y análogo al del laboreo. Una gran variedad de insectos se halla en los suelos. Algunos, como las hormigas, escarabajos, etc, afectan apreciablemente los constituyentes húmicos, tanto por trslado como por digestión. Asociado a estos insectos están los miríapodos, cochinillas, cardadores, babosas y caracoles, etc., organismos que aprovechan como alimento los tejidos vegetales más o menos descompuestos. De esta forma, sirven para iniciar los procesos de descoposición que son proseguidos por las bacterias y hongos. Uno de los macroanimales más importantes del suelo es la lombriz corriente, de la cual existen varias especies. Estas son importantes en muchos aspectos; los agujeros que dejan en su movimiento a través del

Lombricultura La técnica de la lombricultura es la manera de criar en cautiverio lombrices especialmente domesticadas (lombriz Roja Californiana), con el fin de transformar desechos orgánicos producidos por el hombre, plantas y animales, en forma de humus y proteinas que puedan ser utilizados para fertilizar cultivos y alimentar animales respectivamente. Para los interesados en estos proyectos recomendamos consultar: ASOLOMBRIZ (1992) Conferencias Curso Fundamental de Lombricultura. Asociación Colombiana de Lombricultura. Bogotá, Colombia. Gongalez, Pedro W. (1994). Curso de Lombricultura. IUTE. Ejido, Venezuela. Peñaranda Guillermo (1992). Curso Teórico y Práctico de Lombricultura. Corpoandes. Mérida. Torres Liliana (1995). Técnicas para Construir un Lombricultivo. INCE. Mérida.

suelo aumentan la aireación y el drenaje, aumentan el tamaño y la estabilidad de los agregados del suelo, en su ingestión, la tierra queda sujeta a sus enzimas digestivas y a la acción pulverizadora lo que transforma ciertos elementos y los hace más asimilables por las plantas. La actividad de las lombrices de tierra tiene un efecto favorable sobre la capacidad de intercambio catíonico y del P y K asimilables.

Microanimales del suelo

Entre la abundante vida animal microscópica de los suelos hay dos grupos especialmente importantes: los nemátodos y los protozoos. Los nemátodos, gusanos en forma redondeada y agudamente puntiagudos, son casi siempre microscópicos. Se pueden distinguir tres clases de ellos en relación a su alimentación: los que viven saprofitos sobre materia orgánica, los que son predadores de otros nemátodos, y los que son parásitos atacando las raíces de las plantas superiores para pasar al final de su ciclo evolutivo, enquistados en sus tejidos. Estos últimos son los más estudiados por sus importancia en el daño que producen a las cosechas. Los protozoos, son probablemente las formas más sencillas de vida animal. A pesar de ser organismos unicelulares, son mucho mayores que las bacterias. Son los animales más variados y numerosos de la población microscópica animal de los suelos. Su importancia en la formación del suelo no ha sido aún bien estudiada. Los rotíferos entran en el ciclo de la disgregación orgánica, su número es mayor en suelos muy humedos y pueden causar problemas en las plantaciones de plátano.

La vida de los vegetales del suelo

Los organismos de naturaleza vegetal son más numerosos y, desde varios puntos de vista, más importantes que las formas animales. Puede ser considerada en cinco grupos:

IC IL componentes del suelo componentes del suelo





CAPÍTULO IIi CAPÍTULO

Raices de plantas superiores Como fuente de materia orgánica, las raices de las plantas superiores son las de mayor importancia. En vida, ejercen influencia en el equilibrio de la solución del suelo por la absorción de nutrientes solubles y su absorción. Los ácidos orgánicos se forman en las superficies de las raíces y por ello resultan disolventes efectivos. Además, la excreción de compuestos fácilmente descomponibles, tales como los aminoácidos producidos, estimulan la microflora en una intensidad de acción no alcanzada en otras partes del terreno. Las cifras de organismos en la inmediata zona de las raíces, la rizosfera, pueden llegar a ser 100 veces mayores que en otra parte del suelo.

estos, no se desarrollan en pH bajos. Reducen hasta los compuestos más resistentes como la lignina, y colocan permanentemente en movimiento formas húmicas complejas sin asimilar por las plantas.

Algas del suelo Muchas algas son organismos con clorofila, y como tales necesitan vivir en la superficie del suelo, o muy próximos a ella. Contribuyen en el contenido orgánico del suelo, especialmente en los arrozales, estos organismos fijan cantidades apreciables de nitrógeno.

Las bacterias del suelo se clasifican corrientemente en dos clases, las autótrofas y las heterotrófas. Las primeras obtienen su energía de la oxidación de los constituyentes minerales como NH4, S y Fe, y la mayor parte de su carbono, del CO2. Las heterotrófas lo toman directamente de la materia orgánica del suelo.

Hongos del suelo Al igual que las bacterias y los actinomicetos, los hongos no contienen clorofila y dependen para su energía y carbono, de la materia orgánica del suelo.

Su importancia es fundamental pues detentan prácticamente el monopolio de tres transformaciones enzimáticas fundamentales: • Nitrificación. • Oxidación del azufre. • Fijación del nitrógeno.

Para su estudio, los hongos han sido clasificados en los tres grupos siguientes: levaduras, mohos y setas. Los mohos son los más habiles en la descoposición de residuos orgánicos, la celulosa, almidón, gomas, lignina, así como las proteinas y azúcares sucumben a su ataque. Además los hongos trabajan más económicamente que las bacterias porque transforman en sus tejidos una gran proporción de carbono y nitrógeno de los compuestos atacados y ceden más productos secundarios, menos CO2 y NH4+. Sin embargo, aparentemente no pueden oxidar los compuestos de amonio a nitratos, como lo hacen las bacterias, ni pueden fijar al nitrógeno atmosférico. A pesar de ello, la fertilidad del suelo depende mucho de ellos, porque siguen con los procesos de descoposición cuando las bacterias y actinimicetos solos no serían suficientes. Actinomicetos del suelo Se parecen a los mohos en que son filamentosos, pero a diferencia de

IL

IC

COMPONENTES del suelo

Bacterias del suelo Son seres unicelulares. Se multiplican alargándose y dividiéndose en dos partes, por esto, su proceso de aumento es sorprendentemente rápido en condiciones favorables, por ello son considerados una fuerza de tremenda magnitud en el suelo, detenida más o menos por el freno de la reserva de alimentos, competencia y otras condiciones, pero siempre dispuesta a ejercer una influencia profunda.

Muchas condiciones del suelo afectan al crecimiento de las bacterias. Entre las más importantes están las reservas de oxígeno y de humedad, la temperatura, la cantidad y clase de materia orgánica y la concentración de iones H en la solución del suelo (pH).

b. Efectos de los organismos del suelo sobre las plantas superiores. No siempre los efectos sobre el suelo y las plantas pueden manejarse en un solo sentido, y que la mayoría de los organismos puede jugar un doble papel si consideramos la producción agrícola y el desarrollo del suelo como un sistema. A continuación en forma resumida se expresan los principales efectos sobre las plantas superiores:





CAPÍTULO iIi

Efectos nocivos

Parte de la fauna es nociva para las plantas superiores, roedores, hormigas, caracoles o babosas son ejemplo de ello. Los nemátodos pueden infestar las raíces y causar pérdida en su capacidad de absorción de nutrientes. No obstante, son las formas vegetales de vida del suelo las que ejercen los efectos más devastadores en las plantas superiores. Los tres grupos; bacterias, hongos y actinomicetos contribuyen a las enfermedades de las plantas. En algunos casos se puede producir competencia por algunos nutrientes (como el nitrógeno), o en algunos casos de drenaje restringido, el oxígeno. Adicionalmente, no sólo se produce competencia entre organismos y plantas superiores, también existe entre organismos del suelo. Estos pueden producir elementos químicos que inhiben el crecimiento de otros (tal es el caso de la penicilina o la estreptomicina).

Efectos benéficos.

Sin los organismos del suelo no sería posible la descoposición de la materia orgánica, los nutrientes contenidos en esta, son abandonados para su uso por nuevas plantas., la estabilidad del suelo es mejorada y se crea un medio físico y químico favorable al desarrollo. Otro elemento muy importante es la fijación del nitrógeno elemental, tan abundante en el aire atmosférico, no puede ser usado directamente por las plantas superiores.

Es evidente que los organismos del suelo deben tomar energía y nutrientes si han de ejercer sus funciones con eficiencia. Para obtenerlos, descomponen la materia orgánica, ayudan a la producción de humus y dejan, a su vez, compuestos que son útiles a las plantas.

4. Desintegración Orgánica. La desintegración de la materia orgánica puede identificarse en una serie de pasos continuos, progresivos e interrelacionados como son: a. Se parte de una situación donde los materiales de difícil descomposición están presentes en el suelo. La actividad microbiana está reducida al mínimo y los organismos que viven en el suelo son muy reducidos en número. b. Al introducir abundante tejido fresco, las condiciones se hacen favorables, se libera energía y algunos nutrientes asimilables. c. Los microorganismos del suelo aumentan de una forma prodigiosa, su actividad llega al máximo, hay una rápida liberación de energía y desprendimiento de anhídrido carbónico. Las bacterias, hongos y actinomicetos, que son desintegradores, se muestran activos y descomponen y sintetizan al mismo tiempo. d. Se liberan gran cantidad de sustancias y productos intermedios, se generan productos simples, compuestos orgánicos nitrogenados, carbonatos y ácidos orgánicos lo que representa entre el 10% y el 15% del total de la materia orgánica.

Las bacterias de las leguminosas, que son bacterias nitrificantes y que respiran nitrógeno, utilizan los carbohidratos de sus huéspedes como fuente de energía, fijan el nitrógeno y traspasan parte de él al huesped infectado. Este aparece más tarde en formas amoniacales y nitratos, debido a la influencia enzimática de otros organismos.

e. La energía fácilmente asimilable es usada y las reservas alimenticias diminuyen, la actividad microbiana desciende gradualmente y el conjunto general de los organismos del suelo se hunde de nuevo en una quietud relativa. La materia orgánica es un amasijo incoherente y heterogéneo. Se llama humus y constituye el 85 al 90% de la materia orgánica. Así puede hablarse de dos procesos mineralización y humificación.

Las bacterias libres fijadoras del suelo adquieren su energía de la materia orgánica del suelo, fijan el nitrógeno libre y lo incorporan a su propio tejido. Cuando mueren, sus restos devuelven, amoniacado y nitrificado, por lo menos una buena parte de este nitrógeno.

La mineralización consiste en una liberación de moléculas minerales o iones, mientras que la humificación hace referencia a la conformación de nuevos productos orgánicos coloidales a partir de síntesis microbial.

IL

IC

COMPONENTES del suelo





CAPÍTULO iIi

Producto de esos procesos tenemos que se generan: a . Complejos resistentes. Humus (complejo coloidal) b . Restos simples, Anhídrido carbónico y agua, nitratos, sulfatos, fosfatos, compuestos de calcio etc. A continuación se describe mas detalladamente cada uno de ellos.

a. Humus.

distinguen profundamente de los tejidos formadores y de los productos sencillos que se desarrollan durante su síntesis. El humus es coloidal, pero a diferencia del coloide mineral del suelo es amorfo y no cristalino. Los coloides orgánicos son más activos física y químicamente que los inorgánicos, presentan a su vez mayor poder de absorción y mayor capacidad de retención de humedad.

Existen varias definiciones de humus.

La capacidad de intercambio de cationes de los coloides orgánicos es 5 a 7 veces mayor que la correspondiente a las arcillas.

• Restos post-mortales presentes en el suelo (Schefer y Waksman). • Son aquellos componentes de difícil mineralización que se acumulan en el suelo (Kubiens). • Aquellos elementos que han sido transformados y que han perdido su estructura química primaria.

Además, la baja plasticidad y cohesión del humus es un aspecto práctico importante. La persistencia de este constituyente en suelos finamente texturados ayuda a aliviar las características estructurales desfavorables inducidas por grandes cantidades de arcilla.

• El humus es un complejo, y mejor una mezcla resistente de sustancias oscuras o negruzcas, amorfas y coloidales que se han modificado a partir de los tejidos originarios o han sido sintetizados por los varios organismos del suelo. A pesar de ser heterogéneo, posee propiedades que le

Una de las características más importante del humus es la capacidad de este coloide cuando se satura con iones hidrógeno para aumentar la capacidad de asimilación de ciertas bases nutrientes como el Ca, K y Mg, reteniendo estos nutrientes contra la lixiviación y manteniéndolos en forma asimilable a las plantas superiores y a los microorganismos.

Tipos de humus Desde un punto de vista global (evolución, morfología, propiedades, unión a la fracción mineral) el material orgánico se clasifica en tres tipos básicos de humus. • Mor. Materia orgánica muy poco transformada. • Moder. Mayor transformación de la materia orgánica (Fúlvicos y precursores). • Mull. Materia orgánica evolucionada (ácidos húmicos, coloración del horizonte muy oscura). Universidad de Granada (2002).

IL

IC

En la formación de humus a partir de residuos vegetales hay una rápida reducción de los constituyentes solubles, de las celulosas y de las hemicelulosas; un incremento relativo en los porcentajes y complejos de lignina y un aumento en el contenido de proteínas. Se piensa que las nuevas proteínas en su mayor parte son formadas por las actividades sintetizadoras de microorganismos. Al reaccionar la lignina con aminoácidos y otras sustancias se forman compuestos muy resistentes y aumenta en el humus la acumulación tanto de lignina como de materiales proteínicos.

b. Restos Simples.

A medida que los cambios enzimáticos de la materia orgánica del suelo se producen, los productos simples comienzan a manifestarse libre-

componentes del suelo





CAPÍTULO IIi

mente. Algunos de ellos, especialmente el anhídrido carbónico (CO2) y el agua (H2O) aparecen inmediatamente. Otros, como el nitrógeno en forma de nitrato, se acumulan sólo después que se haya alcanzado el máximo de la vigorosa descomposición y los organismos del suelo han disminuido en número. Estos productos finales si no son usados por las plantas superiores o por los microorganismos se pierden rápidamente, se reducen pronto al mínimo, a menos que se añada tejido fresco a intervalos frecuentes. Los productos simples más comunes que resultan de la actividad de los microorganismos del suelo pueden agruparse en cinco clases que son: Carbono (C), Nitrógeno (N), Azufre (S), Fósforo (P), y otros (H2O, O2, H2 etc).

Productos simples llevando Carbono

El carbono es el constituyente común en toda materia orgánica. Mucha de la energía adquirida por la fauna y la flora en el suelo viene de la oxidación del carbono. Como resultado, su anhídrido es desalojado continuamente y en grandes cantidades. Los cambios variados que este elemento provoca dentro y fuera del suelo son designados colectivamente como “ciclo del carbono”, y algunos de sus resultantes son:

Otros productos: Bajo ciertas condiciones, el metano (CH4) y el sulfuro de carbono (S2C) pueden ser producidos en pequeña cantidad.

Ciclo del carbono Como se observa en la figura 12, las plantas toman el CO2 de la atmósfera mediante el proceso de la Fotosíntesis, liberando oxígeno y combirtiendolo en parte de sus tejidos. Los mismos cuando se convierte en restos verdes o de origen animal, serán descompuestos por la actividad microbiana, quedando una parte fijados en el suelo y otra parte liberados a la atmósfera donde se iniciará nuevamente el ciclo. Es evidente que el ciclo del carbono incluye todos estos elementos ya que engloba no sólo al suelo y su propia fauna y flora y las plantas superiores, sino también a toda la vida animal incluyendo al mismo hombre. La ruptura de todo este ciclo en su funcionamiento regular puede significar un desastre. Es un ciclo de energía vital de tanta importancia, con sus muchas ramificaciones que bien puede llamarse el “ciclo de la vida”. Figura 12. Ciclo del carbono

• Liberación de CO2: Al ser digeridos los compuestos de los residuos vegetales, el anhídrido carbónico es expulsado. Esta es la principal fuente de este gas al pasar a la atmósfera donde de nuevo puede ser usado por las plantas. • Una menor cantidad de carbono reacciona en el suelo, produciendo ácido carbónico (CO3H2) y los carbonatos y bicarbonatos de calcio, potasio, magnesio y de otras bases. • Mucho carbono presente en las plantas superiores es adquirido de la atmósfera por fotosíntesis. Luz 6CO2 + 6H2O ---------------------------- C6H12O6 +6 O2 Clorofila

IL

IC

componentes del suelo





CAPÍTULO IIi

Iones Amonio, Nitrito, Nitrato y Nitrogeno Elemental

Mientras el anhídrido carbónico puede resultar de la descomposición de cualquier sustancia orgánica, las sales de amonio sólo se forman cuando se trata de compuestos nitrogenados. Las proteinas se descomponen en aminoácidos y materiales nitrogenados parecidos que fácilmente dan compuestos amónicos por hidrólisis fermentativa. El ion amonio es fácilmente asimilado por los microorganismo y por muchas plantas superiores. Nitrificación: Si las condiciones son favorables, los iones amonio quedan sujetos a una fácil oxidación principalmente por los dos grupos especiales de organimos, las bacterias nitrosantes y las nitrificantes. Amonio

Nitrito

Oxidación

2Nh4+ + 3O2 ---------------- 2NO2- + 2H2O + 4H+ + energía Enzimática

Oxidación

2NO2- + O2 ----------------- 2NO3- + energía Nitrito

Enzimática

Nitrato

Igualmente bajo condiciones especiales puede producirse nitrógeno libre en forma de gas.

Productos sencillos conteniendo Azufre: Sulfatos y otros productos

Existe azufre (S) en los minerales del suelo, el cual es inmovilizado en importantes compuestos vegetales y finalmente se acumula en la materia orgánica del suelo. El azufre a semejanza con el fosforo, se vuelve disponible en los suelos tanto por intemperización de minerales como por mineralización, pero las plantas lo obtienen liberado por las bacterías sulfoficantes, en forma de sulfato (SO4=), y las hojas absorben algo como SO2.

Una gran proporción de fósforo del suelo es aportado en combinaciones orgánicas por el ataque de microorganismos ya que los compuesIC

Las formas particulares dependen en grado considerable del pH del suelo. Si el pH aumenta, por ejemplo desde 5,5 a 7,5 el fósforo asimilable pasa de PO4H2 a PO4H= (Fosfationes). Las dos formas son asimilables por las plantas superiores, no así el fósforo en solución (H2PO4+).

5. La relación Carbono - Nitrogeno Los microbios del suelo son agentes primarios de la descomposición de la materia orgánica y tienen ciertas exigencias dietarias. Desde el punto de vista práctico uno de los factores de más interés en la descomposición de la materia orgánica es la relación que haya entre las cantidades de carbono y nitrógeno. Cuando el contenido de nitrógeno de la materia orgánica en descomposición es bajo, surge un problema debido a que los microbios pueden quedar privados de nitrógeno y competir con las plantas superiores por las exigencias que haya del mismo en el suelo. Como el contenido de carbono de los materiales orgánicos es relativamente constante, entre el 40 y 50%, mientras que el de nitrógeno varia en mucho, la razón o proporción de carbono-nitrogeno es una forma conveniente para expresar el contenido relativo de nitrógeno. En consecuencia, la razón carbono-nitrógeno de los materiales orgánicos es un indicador de la posibilidades de que ocurra escasez de nitrógeno y de que haya competencia entre los microbios y las plantas superiores por el nitrógeno disponible en el suelo. La razón C/N en la Materia Orgánica de un suelo cultivado es de 8/1 a 15/1 siendo el término medio de 10 a 12/1. Los materiales que tienen proporciones pequeñas o relativamente estrechas son ricos en Nitrógeno, mientras que aquellos con proporciones mayores o más amplia son más bien pobres en este elemento.

a. Razón de la constancia C/N

Fosforo Organico

IL

tos ogánicos del fósforo se mineralizan. El fósforo desempeña un papel indispensable como combustible universal para todas las actividades bioquímicas de las células vivientes.

COMPONENTES del suelo

Mientras el proceso de descomposición continúa, tanto el Carbono como el Nitrógeno están sujetos a pérdidas; el carbono como CO2 y el nitró-





CAPÍTULO iIi

geno como NO3 son lixiviados y absorbidos por las plantas. Solo es una cuestion de tiempo hasta que su razón de porcentajes por su desaparición del suelo resulte aproximadamente la misma, esto es, que el tanto por ciento de nitrógeno total destruido alcance el mismo nivel que el del carbono total liberado. En este momento, la razón C/N de cualquier forma que ocurra llega a ser más o menos constante.

b. Razón C/N y nivel de Materia Organica

Siguiendo a Buckman y Brady el carbono y el nitrógeno quedan concentrados a una razón más o menos definida 11:1, la cantidad de nitrógeno del suelo determina la de carbono orgánico presente en los residuos originarios. Y si existe también una relación definida 1:17 entre el carbono orgánico y el humus del suelo, entonces la cantidad de materia orgánica que pueda ser mantenida en cualquier suelo estará relacionada con la de nitrógeno orgánico presente. La relación está subordinada a la asimilación del nitrógeno del suelo y también al mantenimiento de materia orgánica en él.

C. El agua del suelo La presencia de agua suficiente en el suelo es vital para el crecimiento de las plantas, no solo porque estas necesitan de aquellas para realizar sus procesos fisiológicos, sino porque también el agua contiene nutrientes en solución. La lluvia y otras formas de precipitación constituyen los aportes de agua, pero poco beneficiaría a las plantas si el suelo no pudiera almacenar parte de ella para el uso de los vegetales en las épocas de sequia. La capacidad del suelo para almacenar agua depende de la profundidad, textura, estructura y otras propiedades fundamentales. Las relaciones del agua con el suelo son interesantes por varias razones. Primero porque grandes cantidades de agua deben ser almacenadas para satisfacer las necesidades biológicas en el desarrollo de las plantas. Además esta agua debe ser asimilable cuando las plantas las necesitan y la mayor parte de ella debe venir del suelo. La cantidad de agua que un suelo puede almacenar en forma utilizable por las plantas recibe el nombre de CAPACIDAD DE RETENCIÓN DE IL

IC

COMPONENTES del suelo

AGUA UTIL. La mayoría de los suelos pueden almacenar de 5 a 25 cm de agua útil por superficie de terreno (medidos como precipitación antes de entrar al suelo). La diferencia entre una capacidad de retención alta y una baja con frecuencia es decisiva en la determinación de la cosecha (o de cualquier índice de crecimiento vegetal). El uso adecuado de agua útil del suelo se hace progresivamente más importante cuando se buscan mejoras del rendimiento con elevadas aplicaciones de fertilizantes. Además, el agua actúa como disolvente y junto con los nutrientes disueltos constituye la SOLUCIÓN DEL SUELO. El contenido de agua en el suelo ayuda al control de los otros dos componentes importantes tan esenciales para el normal crecimiento vegetal, el aire del suelo y la temperatura. La cantidad de agua que el suelo retiene también depende de la cantidad de materia orgánica contenida en el mismo. Generalmente la capacidad de retención de humedad del suelo, es mayor cuando más finas sean las partículas (arcillas), y cuando mayor sea el contenido de materia orgánica. El control de la disposición del agua tal como cae sobre el suelo determina en gran manera la incidencia de la erosión del suelo, que amenaza en forma continua el deterioro y aun la destrucción de nuestros suelos.

1. Tipos de Agua Edáfica Los poros de suelo, espacios entre las partículas del suelo, forman una red de cavidades conectadas de forma y tamaño muy variados. Cuando el agua se incorpora al suelo por lluvia o por riego, se mueve alrededor de las partículas, en donde es retenida por las fuerzas del suelo desplazando aire de los poros y llenando estos últimos. Esta tensión que ejerce la partícula de suelo a la molécula de agua se mide en bar. Cuando todos los poros grandes y pequeños están llenos, se dice que el suelo está SATURADO y que está en su máxima retención de humedad. El contenido de agua del suelo cuando virtualmente ha cesado todo movimiento descendente recibe el nombre de CAPACIDAD DE CAMPO. La superficie del suelo “queda mojada”, esto es los poros del suelo grandes y pequeños, quedan rellenos de agua. Se dice que el suelo está satu-





CAPÍTULO iIi

rado de agua y que ha llegado a su máxima capacidad retentiva.

Características del Agua a capacidad de campo

1. Permanece a capacidad de campo a menos que sobrevengan pérdidas por absorción de las raíces, por evaporación, o ganancias por una nueva lluvia u otros suministros de agua. 2. Se halla muy relacionada con las texturas del suelo e influida por el contenido de materia orgánica, tipos de minerales presentes y estructura del suelo. 3. Es extraída por las plantas con poco esfuerzo. Aquellas aguas contenidas en los poros que se mueve libremente bajo los efectos de la fuerza de gravedad se denominan agua libre o gravitacional, y está continuamente drenando varios días por los poros grandes aún cuando se ha dejado de suministrarla. Los poros grandes se llenan de nuevo con aire, moviéndose el agua en los poros pequeños debido a la fuerza capilar, esta es llamada agua capilar, la misma se mueve más lentamente que el agua libre y puede movilizarse en cualquier dirección, pero siempre hacia las partes de mayor tensión. Debido a la evaporación se registra en la superficie la absorción de humedad por las plantas en crecimiento, junto con la acción de la evaporación, van reduciendo el contenido de humedad del suelo secándolo, es allí que las plantas empiezan a mostrar los efectos de la poca humedad. Mientras dura la sequía tenderán a ajarse, produciendo “stress Hídrico” especialmente si las temperaturas son altas y hay viento, y a medida que esta persiste las plantas se ajarán más, marchitándose y finalmente muriendo sino se le añade agua. El contenido de humedad del suelo en este punto se llama coeficiente de marchites o humedad crítica.

Características del coeficiente de marchites o humedad crítica

1. Se alcanza cuando la tasa de absorción de agua por parte de las raíces se hace tan lentamente que las plantas se marchitan sin poder recuperarse. En estas condiciones, las raíces pueden todavía absorber algo de

IL

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COMPONENTES del suelo

agua pero no a la velocidad suficiente para satisfacer sus necesidades. 2. Se alcanza cuando el contenido en agua del suelo es tan bajo y está retenida la poca existente con gran fuerza que las plantas pierden su capacidad de recuperación. 3. Puede variar según la planta cultivada y las condiciones atmosféricas que influyen en la tasa de transpiración. 4. Normalmente la parte superior del suelo se deseca antes, pero la planta no se marchita permanentemente, hasta que la mayor parte de la zona ocupada por las raíces ha alcanzado el punto de marchitamiento. El agua restante se adhiere tan fuertemente a las partículas en capas muy delgadas, y en pequeñas cuñas, entre los puntos de contacto de las partículas en cuestión, que las plantas no pueden aprovecharla y en consecuencia comienzan a marchitarse. El agua remanente es retenida tan fuertemente sobre la superficie de las partículas especialmente por los coloides, que en su mayor parte no son líquidos y se moviliza como vapor. En este punto en el suelo se encuentra un resto de agua llamada agua higroscópica. La evaporación extrae más agua del suelo que la que pueden tomar las plantas, existiendo una pequeña cantidad que no puede ser sustraída, en condiciones de campo, aún después de una exposición al aire prolongado en ausencia de lluvia.

2. Movimientos de Agua en el Suelo El movimiento del agua en el suelo es complejo, debido a las diferentes direcciones y estados en los cuales el agua en el suelo se mueve tanto en su fase líquida como de vapor. El movimiento del agua líquida se halla controlado por el potencial hídrico, los desplazamientos son mucho más importantes cuando el suelo está húmedo que cuando está seco. La magnitud del movimiento en estado de vapor que ocurre entre partes diferentes de un suelo seco depende mucho de la situación térmica. El agua en suelos húmedo tienen una mayor facilidad de movimiento que en suelos secos. Las pérdidas por evaporación ocurren cuando los poros se hallan interconectados de tal manera que exista una circulación de aire hacia la superficie. Por causas de la gravedad el agua se mueve generalmente hacia abajo, libremente entre los poros grandes, en los suelos de textura gruesa. Su





CAPÍTULO iIi

movimiento es menos rápido a través de los suelos de textura fina, debido a la resistencia que presentan los poros pequeños al flujo del agua, además que dichos poros pueden ser bloqueados por hinchamiento de los coloides y por el aire que se encuentra encerrado o atrapado. La percolación puede ser retardada por una capa arcillosa compacta natural o formada por el uso del arado. La textura influye en el movimiento del agua capilar. Las fuerzas que causan el movimiento capilar en los poros pequeños, resulta fundamentalmente de las diferencias de tensión en las capas de humedad de diferentes grosores que se hayan alrededor de las partículas de suelo, el movimiento de las capas más gruesas a las más delgadas. El agua se mueve de un área donde la tensión es baja hacia donde la tensión es alta.

3. Retención de Humedad Para remover el agua del suelo se debe realizar cierto trabajo (consumo de energía). La fuerza con la cual el suelo retiene el agua depende de la cantidad contenida en el mismo cuando más pequeña mayor es la tensión. Las causas que determinan la tensión son la ADHESIÓN, la atracción de agua por las partículas de suelo; y la COHESIÓN, o sea la atracción de las moléculas de agua entre sí. El agua es retenida fuertemente en la interfase suelo-agua por las fuerzas de adhesión. Por la cohesión las moléculas del mismo líquido. Debido a dichas fuerzas el agua llena los poros pequeños y forma unas capas más gruesas, los poros grandes. A medida que las capas se hacen más gruesas, las moléculas extremas o sea las que forman la interfase líquido aire son retenidas con menor fuerza. Estas moléculas pueden moverse por efecto de la gravedad o por la atracción de capas de moléculas más delgadas. Así, no es necesario mucho trabajo o energía para mover el agua del suelo cerca de su estado de saturación. Pero con la disminución progresiva del agua aumenta igualmente la energía requerida para su movimiento.

4. Utilización del Agua del Suelo por las Plantas El agua higroscópica y aproximadamente un tercio del agua capilar se hallan retenidas demasiado firmemente para que puedan ser utilizadas IL

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por las raíces. Unos dos tercios de agua capilar es accesible para las plantas. También es el agua de gravitación aunque casi siempre drena del suelo antes de que los vegetales puedan utilizarlas. Cabe preguntarse: ¿Cómo adquieren los vegetales tan eficaz y absolutamente la inmensa cantidad de agua necesaria para la transpiración en el rápido crecimiento de los cultivos?. La respuesta se encuentra en el movimiento capilar del agua del suelo hacia las raíces vegetales y en el crecimiento de las raíces en el suelo húmedo. a. Medida del movimiento capilar: cuando las raicillas de las plantas comienzan a absorber agua en un punto determinado de un suelo húmedo, las películas gruesas del agua en los poros del suelo son adelgazadas y su energía de retención aumenta. El empuje de la humedad en esta dirección se intensifica y el agua tiende a moverse hacia las zonas de absorción de la planta. En algunos suelos el equilibrio anterior puede ser relativamente rápido y el flujo apreciable, en otros, especialmente suelos densos y en las arcillas pobremente granulados, el movimiento será lento y escasa la cantidad de agua liberada. No es siempre necesario para el agua capilar desplazarse grandes distancias en el suelo para ser importante para las plantas. Cuando las raíces absorben la humedad, el movimiento capilar de menos de dos centímetros puede ser de importancia práctica. El equilibrio capilar junto con el movimiento de vapor de agua, sin duda son factores de abastecimiento de agua para las plantas que se desarrollan para contenidos de humedad muy bajo. De aquí que al hacer una extensión pequeña de raíces a tensiones de humedad próximas al coeficiente de marchites, es claro que alguna agua debe entrar en las plantas. b. Extensión Radicular: durante los períodos de crecimiento favorables las raíces se alargan por lo general tan rápidamente que mantienen contactos satisfactorios con la humedad, aun con las reservas de agua mermadas y sin gran ayuda de la capilaridad.





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El índice de extensión de las raíces es sorprendente aun para los campos destinados a la producción de plantas. Según los datos, el alargamiento de las raíces puede ser bastante rápido para poderse cuidar prácticamente de todas las necesidades de agua para el crecimiento de una planta en un suelo con la humedad mejor. Si este es el caso, la planta es más o menos independiente del ajuste capilar para su reserva inmediata de agua de los suelos, que son relativamente ricos en humedad.

D. EL AIRE DEL SUELO El aire o la fase gaseosa del suelo, se sitúa en los poros del suelo, en ellos la fase líquida y gaseosa están en mutua competencia, variando sus contenidos a lo largo del año, variando si es época de lluvia o época de sequia. Un suelo en capacidad máxima no contendrá fase gaseosa mientras que otro en punto de marchitamiento presentará valores muy altos. En condiciones ideales la fase gaseosa del suelo representará un 25% del total (ver figura 8). Tiene una composición parecida a la del aire atmosférico, pero mucho menos constante, debido a la mayor o menor cantidad de la actividad biológica y a la menor o mayor presencia de agua. Presenta variaciones locales principalmente de O2 y CO2. El aire del suelo está en continuo intercambio, aunque a una tasa muy lenta, con el aire atmosférico y gracias a esta constante renovación o proceso de aireación la atmósfera del suelo no se vuelve irrespirable. Desde el punto de vista Edafológico, la aireación de un suelo debe relacionarse con el desarrollo de las plantas; considerándose como suelo bien aireado: “aquel donde los gases son aprovechables para el crecimiento de los organismos (particularmente plantas superiores) en cantidades suficientes y en adecuadas proporciones para alcanzar coeficientes óptimos en los procesos metabólicos esenciales de esos organismos”. Resumidamente “aireación es el proceso por el cual se intercambian los gases producidos bajo la superficie del suelo con gases de la atmósfera”. Un suelo en el cual la aireación se considera satisfactoria debe tener por lo menos dos características: 1. Suficiente espacio vacío ente sólidos, estando presente el agua.

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2. Poseer una gran posibilidad para el movimiento fácil de los gases esenciales dentro y fuera de estos espacios, o facilidad para el proceso de aireación. Las variaciones del agua controlan ampliamente la cantidad de aire del espacio aprovechable, pero el problema de ordenar el cambio de aire es probablemente un aspecto mucho más complicado. La reserva de oxígeno, que es un gas constantemente usado en las relaciones biológicas debe ser renovada continuamente. Al mismo tiempo la concentración de CO2 que es el producto más abundante de estas o de reacciones parecidas, no debe permitirse que llene excesivamente los espacios aéreos. Generalmente, ocurren dos situaciones resultantes de una aireación pobre en los suelos: a . Cuando la humedad contenida es excesivamente alta, dejando poco espacio o ninguno para los gases: en algunos casos esta situación es temporal, pero a pesar de ello afecta a menudo seriamente el desarrollo de las plantas. Esta situación se halla en suelos pobremente drenados, de textura fina, con un mínimo de macroporos a través de los cuales el agua puede moverse rápidamente. También pueden ocurrir en suelos que normalmente están bien drenados, si la aportación de agua en la superficie del suelo es suficientemente rápida, en caso de inundaciones, que saturan el suelo causando consecuencias desastrosas para algunas plantas a corto plazo, especialmente aquellas que han crecido en buenas condiciones de aireación. b . Cuando el cambio de gases con la atmósfera no es suficientemente rápido, para conservar la concentración de los gases del suelo a niveles deseables dependiendo de: i. Cuantía y velocidad de las reacciones bioquímicas que influyen en los gases del suelo. ii. El volumen de cada gas que entra o sale del suelo.

1. Composición del Aire del Suelo Debido a la liberación de gases producto de la descomposición de la materia orgánica en el suelo la proporción de los mismos es diferente al atmosférico,





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encontrándose una mayor concentración de CO2 y menor de O2 en el contenido del aire del suelo en comparación con el de la atmósfera. También existe una relación inversa, entre los contenidos de O2 y CO2, así como que el oxígeno disminuye cuando aumenta el carbónico. A pesar que las diferencias en los contenidos de CO2 no son muy grandes, son significativos en su valor comparativo. Así cuando el aire del suelo contiene solo 0,25% de CO2, este gas está más de 8 veces más concentrado que en la atmósfera. En los casos en que el contenido de CO2 llega a ser del 10% más de 300 veces que el aire exterior.

2. Efectos de la aireación del suelo sobre las actividades biológicas

Comparando con el aire atmosférico, el aire del suelo es más rico en vapor de agua, estando esencialmente saturado muy cerca de la superficie del suelo. También la concentración de gases como metano, ácido sulfhidrico, etc., que se forman por la descomposición de la Materia Orgánica es algo más alta en el aire del suelo.

La población de los microorganismos es afectada íntimamente por la aireación del suelo. Solo los organismos anaerobios y facultativos actúan propiamente bajo condiciones de aireación pobre, produciendo elementos como el hierro y manganeso que son siempre tóxicos para las plantas superiores.

Los coloides del suelo retienen en sus superficies pequeñas cantidades de varios gases, por absorción física y deben considerarse las pequeñas cantidades de ciertos gases disueltos en la humedad del suelo. Los gases retenidos de esta forma son de cierta importancia, el O2 retenido puede ser utilizado en reacciones de oxidación mientras el CO2 disuelto es de importancia universal, sobre todo respecto al pH del suelo y la solubilidad de sus minerales.

Sobre plantas superiores: Cuando la aireación es pobre las plantas son afectadas negativamente en: a . Crecimiento de las plantas, sobre todo en las raíces. b . Absorción de nutrientes. c . Absorción de agua. (Por deficiencia en la presencia de O). d . Favorecimiento de la formación de ciertos compuestos tóxicos inorgánicos que actúan sobre el crecimiento de las plantas.

Sobre microorganismos: El efecto más importante de la pobre aireación del suelo sobre los procesos microbiológicos es la disminución del coeficiente de oxidación de la materia orgánica, esto asociado con una carencia de O que con exceso de CO2. Donde los organismos aerobios son incapaces de actuar propiamente en ausencia de O2.

La composición del aire del suelo depende en gran manera de la cantidad de espacio poroso aprovechable, junto con las tasas de las reacciones bioquímicas y del intercambio gaseoso. En los suelos pobremente drenados una alta proporción del espacio poroso está llena de agua. Por consiguiente estos suelos ofrecen solo pequeñas cantidades de oxígeno para el crecimiento de los organismos. Cuando el espacio aéreo llega a ser menos del 10 al 12% del volumen total del suelo, la renovación de oxígeno del suelo es extremadamente lenta y probablemente la mayoría de las plantas lo acusan.

3. Transferencia e intercambio y renovación de aire del suelo

La cantidad de O2 y CO2 se relacionan íntimamente con la actividad biológica del suelo. La composición microbiana de los residuos orgánicos explica la mayor cantidad de carbono expulsado. Incorporando grandes cantidades de estiércol, sobre todo si la humedad y la temperatura son óptimas, alteraran apreciablemente la composición del aire del suelo. La respiración por las plantas superiores, así como la contribución ininterrumpida de sus raíces a la masa orgánica por muerte no deben olvidarse.

Al aumentar la cantidad de agua en los espacios porosos del suelo, la velocidad de difusión entre el aire del suelo y el aire atmosférico disminuye. Llega a alcanzarse un punto, finalmente en el cual, si añadimos más agua al suelo, se ocasionarían serios daños a la mayoría de las plantas cultivadas, a menos que se elimine rápidamente esta agua. La causa de la muerte, puede consistir en una acumulación de anhídrido carbónico, en una carencia o falta de oxigeno en la

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Los procesos de ventilación deben actuar de modo continuo para conseguir la renovación del aire en todos los puntos en que está en contacto con las plantas. En la atmósfera los vientos se encargan de realizar rápidamente esta misión aun cuando existen otros tipos de movimientos de los gases atmosféricos. Sin embargo en los suelos estos no se realizan tan fácilmente.





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formación de compuestos reducidos de hierro y manganeso, o en una reducción de nitritos y nitratos y de sulfatos a sulfurosos. Entonces cesa el crecimiento de las raíces y llegan a detenerse la mayor parte de los procesos microbiológicos que son esenciales para satisfacer las necesidades de nitrógeno y de elementos minerales nutritivos de las plantas. Generalmente, se alcanzan las condiciones optimas para el crecimiento de las plantas cultivadas cuando aproximadamente una tercera parte del volumen que ocupan los poros del suelo están llenos de aire y los dos tercios restantes están llenos de agua. La velocidad de difusión del gas a través de los suelos es independiente de su estructura y textura pero es proporcional al cuadrado de la parte del volumen de poros ocupada por el aire. Si se reduce el volumen de aire a la mitad, la velocidad de difusión de anhídrido carbónico del aire del suelo a la atmósfera se reduce a una cuarta parte. Al hacerse más lento el proceso de difusión, el anhídrido carbónico puede acumularse en el suelo hasta en un punto en el cual las raíces de las plantas ya no pueden segregar sus productos respiratorios. Entre tanto, los procesos microbianos anaerobios pueden haber llegado a predominar en el suelo con los resultados conocidos. Las reservas de oxígeno de los suelos no solo son renovadas por los cambios normales que tienen lugar entre el aire del suelo y el de la atmósfera, sino también por los procesos de ventilación que resultan de los cambios de temperatura e igualmente por el movimiento del agua en los suelos. Así la lluvia expulsa el aire viejo del terreno, el drenaje atrae aire nuevo y el agua perdida por evaporación y transpiración es reemplazada por aire atmosférico. Apreciándose una dificultad a este respecto en los suelos de textura fina por una lentitud en el movimiento del agua en algunos suelos. Considerándose remedios eficaces para combatir estos, en aumentar la velocidad del movimiento de agua mejorando los drenajes, cultivando plantas de raíces profundas, incorporando materia orgánica. de tipo crudo y el laboreo profundo.

4. Temperatura de suelo Un factor que está muy relacionado con la presencia de humedad y la aireación del suelo es la temperatura. Esta varía de un día a otro y de una estación a otra, y su influencia sobre el crecimiento de las plantas es considerable. La temperatura del suelo depende de: La cantidad de calor absorbido que se refiere a la cantidad de radiación

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solar efectiva que incide sobre la tierra. En un sitio determinado esta radiación depende de la latitud, el clima, y la cantidad de energía que entra en el suelo viene afectada por otros factores como: i. El color: los suelos oscuros absorben más energía que los claros, y los suelos rojos y amarillos muestran un aumento más rápido de temperatura que los blancos. ii. Inclinación de los rayos solares: cuando más se acerque el ángulo de incidencia de los rayos solares a la perpendicular mayor será la absorción. Las temperaturas en la inclinación al sur varían con la época del año. iii. La cubierta vegetal del lugar: cuando el suelo está desnudo o cubierto de vegetación se ve influido más marcadamente sobre la cantidad e insolación recibida. Los suelos desnudos se calientan más rápidamente y al mismo tiempo se enfrían más pronto que los cubiertos de vegetación o de cubrimientos artificiales. Además la temperatura del suelo se ve influida por: - El contenido de humedad que este pueda tener, siendo los suelos húmedos más fríos y los suelos secos más cálidos. - Profundidad del suelo, ya que la temperatura disminuye con la profundidad. Las variaciones de la temperatura del suelo afectan a: a . Actividad microbiana: esta aumenta con la temperatura, ninguna actividad biológica tiene lugar por debajo del punto de congelamiento (0º). El límite superior está menos definido y depende de la tolerancia de los microorganismos del calor y de la cantidad de humedad del suelo. b . Germinación de las semillas: la temperatura más favorables para la geminación de las semillas depende de la especie vegetal. Existen dos factores de importancia a la hora de determinar el momento en que la temperatura del suelo es adecuada para la germinación; la temperatura del aire y el drenaje. c . Crecimiento de las raíces: el crecimiento radical es lento a temperaturas bajas, lo que condiciona el crecimiento de la planta al ser incapaz de extraer nutrientes.





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Resumen Los suelos con características apropiadas para la agricultura deben contener en su composición, cuatro grandes componentes: material mineral, materia orgánica, agua y aire; que yacen en un fino estado de subdivisión e íntimamente mezclados. El material mineral o fracción mineral ha evolucionado de la descomposición de las rocas expuestas en superficie como materiales sueltos, originados por fragmentos de rocas depositadas. Dependiendo de la variedad y riqueza mineralógica de la roca originaria se condicionará la cantidad de elementos nutritivos que pueden aprovechar las plantas para su crecimiento. Las rocas principales de la corteza terrestre son rocas ígneas provenientes de la solidificación del magma que viene del interior terrestre; las rocas metamórficas formadas bajo altas temperaturas y presiones, y las rocas sedimentarias conformadas por los productos de erosión de otras rocas y de ellas mismas. Cada tipo de roca contiene minerales como el cuarzo, micas, calcita, limonita, etc. A lo largo del tiempo las rocas se han visto sometidas a diferentes condiciones ambientales bioclimáticas, sufriendo diversos procesos de meteorización, dando origen a las formaciones geológicas y condicionando las características minerales de los suelos actuales. Las rocas se han transformado a partir de la acción de la meteorización, tanto mecánica o física, como química y biológica. Este se considera un proceso destructivo de las rocas pero en realidad es un proceso constructivo del suelo al intervenir en la diferenciación de los horizontes del suelo. La materia orgánica es la acumulación de los restos postmortales vegetales y animales, que son transformados por los organismos vivientes del suelo, fauna y flora o edafón, transformándolos en complejos o humus. Los organismos del suelo están comprendidos por los macroanimales como: pequeños mamíferos, insectos, lombrices, topos, etc.; y los microanimales como nemáto-

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dos, protozoos y rotíferos. Las plantas incluyen las raíces de las plantas superiores, en conjunto con algas, hongos, actinomicetos y bacterias. Estos son responsables de la disolución y síntesis de la materia orgánica y la formación de humus. La mineralización consiste en una liberación de moléculas minerales o iones, mientras que la humificación hace referencia a la conformación de nuevos productos orgánicos coloidales a partir de la síntesis microbiana. Los productos de estos procesos incluyen el humus, como complejo coloidal, y a los restos simples como anhídrido carbónico y agua, nitratos, sulfatos, fosfatos, compuestos de calcio, etc. El agua del suelo se constituye en un componente vital para el crecimiento de las plantas, necesario para sus procesos fisiológicos y por constituirse en la solución del suelo, al contener los elementos disueltos para ser absorbidos por las raíces de las plantas. La cantidad de agua almacenada en forma utilizable recibe el nombre de capacidad de retención de agua útil, controlando a los componentes aire y temperatura del suelo. La capacidad de retención de humedad depende de los contenidos de coloides orgánicos (humus) y coloides minerales 8arcillas). El agua del suelo se mueve siguiendo la acción de la gravedad y por capilaridad, siendo retenida en el suelo por las fuerzas de adhesión y cohesión. El aire del suelo, se ubica al igual que el agua en el espacio poroso, y se haya en continuo intercambio, por medio de la aireación, con el aire atmosférico. Está constituido principalmente por grandes concentraciones de CO2, y su cantidad está condicionada por lis contenidos de humedad del suelo, constituyendose en un problema la pobre aireación de los suelos, tanto para las plantas, como para la presencia y multiplicación de los microorganismos transformadores de la materia orgánica. En conjunto con la presencia de humedad y aire, hay un factor relacionad que es la temperatura, que influencias el crecimiento de las plantas, al afectar la actividad microbiana, la germinación de la semilla y el crecimiento de las raices.





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BIBLIOGRAFÍA - Buckman y Brady. (1977). Naturaleza y Propiedades de los suelos. Montaner y Simón, S.A. Barcelona, España. - Cobertera, Eugenio (1995). Edafología Aplicada. Ediciones Cátedra. Madrid. España. - FAO. (1977). Diccionario Multilingue de la Ciencia del Suelo. 3ra edición. Roma . - La Marca Enrique (1997). Origen y Evolución Geológica de la Cordillera de Mérida. En: Geografía. Cuadernos de la Escuela de Geografía. Nº 1. Universidad de Los Andes. Mérida. Venezuela. - Marrero, Levi (s/f) Atlas Geográfico y Económico. Venezuela Visualizada. Cultural Venezolana, S.A. - Malagon C. Dimas (1985). Caracterización de Suelos. (Interpretación integral en función de su evolución). CIDIAT, Mérida. - Porta C. Jaime, Marta López-Acevedo y Carlos Roquero (1999). Edafología. Para la Agricultura y el medio Ambiente. 2da edición Editorial Mundi-prensa. Madrid. - Hardy, Frederick (1987) Suelos tropicales con énfasis en América Tropical. Material Fotocopiado. Of. de Publicaciones. Fac. de Cs Forestales. Mérida. - Strahler, Arthur (1986). Geografía Física. Ediciones Omega. Barcelona. España. - S.W. Buol. F.D. Hole-R.J. Mc Cracken. (1986). Génesis y clasificación de suelos. Editorial Trillas, S.A. México D.F. - Universidad de Granada. (2004). Introducción a la Edafología. Disponible [ on - line] en: www.edafologia.ugr.es

Preguntas de repaso 1. ¿Cuáles son los componentes del suelo? 2. ¿De donde provienen los componentes originales minerales que conforman el suelo? 3. ¿Cuál proceso es el encargado de transformar a los materiales originarios’ 4. ¿En que momento la meteorización destructiva se convierte en meteorización constructiva de suelos? 5. ¿Qué es la materia orgánica , el edafón y el humus? 6. ¿Cómo sucede la descomposición de la materia orgánica? 7. ¿Cuáles son los principales organismos del suelo?¿Cuál es su importancia? 8. ¿Cuáles son los productos resultantes de los procesos de mineralización y humi ficación? 9. ¿Cuáles son los tipos de agua edáfica? 10. ¿Cómo es retenida el agua en el suelo y como se mueve? 11. ¿Cuales son las características del aire del suelo? 12. ¿Cómo varia la temperatura del aire del suelo?.

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Capítulo IV

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL SUELO Conceptos Claves Propiedad - Profundidad Textura - Arcillas - Consistencia - Cementación- Estructura - Estabilidad - Densidad - Porosidad - Color - Reacción del suelo- CIC.

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Propiedades Físicas Propiedades Químicas Resumen Preguntas de repaso Bibliografía Anexo. Características Agroecológicas de influencia en el desarrollo de algunos cultivos tropicales

Para describir al suelo se recurre generalmente a la descripción de los rasgos morfológicos, porque son fácilmente observables y reflejan la acción de los procesos formadores del suelo. ‘Los caracteres observables en un suelo, morfológicos o derivados, son aquellas propiedades relacionadas con la organización del suelo en horizontes (espesor y disposición) y, para cada horizonte: textura, estructura, porosidad, consistencia, etc.” (SSSA, 1987. Citado por: J. Porta 1999, p.33). El estudio de la morfología permite reconstruir los procesos edafogénicos, las condiciones del medio y, en muchos casos interpretar o predecir el comportamiento de las plantas y la respuesta del suelo frente a actuaciones tecnológicas o cambios de usos. Se entiende por propiedades aquellos aspectos que se pueden ver y medir en el campo o en el laboratorio, tal es el caso de la textura, estructura, pH, etc. Son aspectos que pueden inferirse, como resultado de la interacción entre varias características del suelo y medio ambiente o con el uso y prácticas de manejo que se le den al suelo como productividad, susceptibilidad a la erosión, etc. Las propiedades del suelo son así desde el punto de vista práctico aquellas características del suelo que el agrotécnico puede “manejar”con el fin de aproximarse a los requerimiento óptimos de un cultivo determinado. Su alteración dependerá de muchos factores: económicos, tecnológicos, legales, etc., pero su conocimiento es indispensable para el adecuado suelo – planta.

A. PROPIEDADES FÍSICAS El suelo presenta unas propiedades de naturaleza física entre las que se han tomado unas cuantas convencionalmente y que, debidamente cuantificadas o al menos sistematizadas, se viene utilizando como método de diagnóstico de las condiciones físicas del suelo o de las propiedades relacionadas con ellas. Estas características pueden observarse directamente y medirse fácilmente en el campo, pero su establecimiento es una labor delicada, al permitir inferir o deducir otras propiedades más difíciles de medir en el campo o que requieren análisis de laboratorio lentos o costosos.

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Las propiedades físicas de un suelo están determinadas, en gran parte, por su textura o tamaño de las partículas de que se compone, y por su estructura a modo de disposición de estas partículas. Estas propiedades dependen de la distribución del tamaño de las partículas y del estado de agregación de las más finas. Una arena contiene un elevado porcentaje de partículas relativamente grande en comparación con una arcilla. En las arenas hay muy pocos agregados, casi ninguno, y en las arcillas puede haber gran número de ellos por unidad de volumen. Estas propiedades ayudan a determinar no sólo la facilidad por los sólidos del suelo de abastecer de nutrientes, sino también de agua y aire tan importante para la vida de las planas, además de conocer el área de extensión posible del crecimiento radicular. Físicamente un suelo mineral es un conglomerado de partículas inorgánicas, poroso, mezcladas en proporciones variables con materia orgánica en descomposición. Los fragmentos minerales mayores están casi siempre encajonados en él y recubiertos por coloides y otros materiales en un fino estado de subdivisión. En algunos casos predominan las partículas grandes y se produce un suelo de cascajo o arenosos En otros casos abundan los coloides minerales y dan al suelo las características arcillosas. En la naturaleza se hallan todos los grados entre estos dos extremos. La materia orgánica actúa como agente cohesivo para ayudar a que las partículas individuales se apiñen y formen grupos agregados.

1. Profundidad y límites entre horizontes

Dentro del perfil se distinguen las capas u horizontes, que suelen tener características y propiedades diferentes en un mismo suelo. El suelo queda delimitado en su parte superior por la superficie del terreno, su límite inferior puede ser más difícil de definir. Los procesos de formación del suelo producen modificaciones en sentido vertical, la variación de las propiedades es función de la distancia a la superficie. La profundidad, a partir de las cuales las características son constantes, con independencia de la distancia a la superficie o presentan ritmicidad de carácter estratigráfico, define el límite inferior del suelo. (Porta, J. 1999). El paso de un horizonte al siguiente implica un cambio de propiedades,

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que tiene lugar a lo largo de cierto espesor, que define el límite entre horizontes.

antro pico. Por ejemplo un límite abrupto indica: síntomas de vejez o discontinuidades litológicas.

Los horizontes se delimitan atendiendo a aspectos como: a. Diferencia de color. b. Propiedades morfológicas: textura, estructura, elementos gruesos. c. Propiedades asociadas: plasticidad, adhesividad, friabilidad, dureza.

De conocer la profundidad del suelo podemos inferir cuales son las posibilidades de enraizamiento, la disponibilidad de agua y nutrientes, indicando la aptitud que posee el suelo para el crecimiento de las plantas.

La distancia vertical a lo largo de la cual se produce el cambio de un horizonte al siguiente define la amplitud o nitidez del límite, como se observa en el cuadro 4, la delimitación de los horizontes subyacentes se pueden denominar desde límites muy abruptos, neto, gradual hasta contacto difuso, lítico y paralítico, todos dados por la cantidad medida en centímetros que presenta la nitidez con que se dividen los horizontes: Cuadro 4. Delimitación de los horizontes de acuerdo a su Nitidez. CRITERIO ADOPTADO

DENOMINACIÓN

Menor a 0.5 cm.

Muy abrupto

0.5 a 2.5 cm.

Abrupto

Menor de 2.5 cm.

Abrupto por laboreo

2.5 a 5 cm.

Neto

5.0 a 12 cm.

Gradual

Mayor de 12 cm. (horizonte de transición)

Difuso

Límite entre el suelo y un material subyacente y duro. Contacto lítico Limite entre el suelo y un material subyacente conti- Contacto paralítico. nuo y coherente. Fuente: Porta. J. 1999.

Cada límite puede poseer su propia topografía, que se refiere a la forma de la superficie de separación entre horizontes, pudiendo ser: plano, ondulado, irregular, anguloso, dendrítico, denticulado, en lenguas, lobulado y discontinuo. La relación entre horizontes puede proporcionar información entre horizontes puede proporcionar información acerca de la formación y evolución del suelo y del paisaje, así como de posibles alteraciones de origen

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2. Textura del suelo

La textura es una expresión sintética de las características de cada horizonte, dependiendo del tamaño de las partículas. La textura tiene una gran importancia para determinar ciertas propiedades físicas y químicas ligadas a fenómenos de superficie, es decir, fenómenos que tienen lugar en la superficie que separa dos fases o sistemas. Por ejemplo, las partículas son la fase sólida y el agua del terreno, la fase líquida; diversas propiedades del suelo dependen de la superficie de contacto entre el agua y las partículas. Mientras más pequeñas son las dimensiones de las partículas, mayor es la superficie por unidad de masa o de volumen. Las partículas en cuanto a tamaño van desde la grava y la arena que son visibles a simple vista hasta otras como las arcillas, visibles con el microscopio electrónico. Los distintos horizontes de un suelo pueden estar formados por fragmentos de roca de más de un metro, hasta partículas menores a un micrómetro. En el cuadro 5 se presenta una diferenciación de los principales elementos gruesos, que están representados en los horizontes del suelo, y que se consideran como pedregosidad: Cuadro 5. Diferenciación de los elementos gruesos. Elementos gruesos

Diámetro aparente> 2 mm.

Bloques

25 a 60 cm. y más

Cantos

6 a 25 cm.

Grava gruesa

2 a 6 cm.

Grava media

0.6 a 2 cm.

Gravilla

0.2 a 0.6 cm. Fuente: Porta J.. 1999.

Para el estudio de las partículas minerales de un suelo de tamaño varia-

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do, se deben separar en grupos apropiados o FRACCIONES, que es parte del análisis mecánico donde se determinan las proporciones relativas en que están presentes las partículas de diferentes tamaños. La estimación de la distribución de partículas del suelo es parte de su descripción morfológica (prueba al tacto), aún cuando en los perfiles típicos se efectúa una determinación detallada en el laboratorio.

se refiere a la expresión o sensación de tacto: grueso, medio, fino, etc. Cuantitativamente es la proporción relativa en la cual se encuentran combinadas las partículas de suelo. La forma tradicional de caracterización del tamaño de estas partículas es dividiéndolas en tres rangos de tamaño. Conocidas como fracciones texturales o separatas el suelo: arena, limo y arcilla.

La granulometría expresa las proporciones relativas de las distintas partículas minerales inferiores a 2 mm., agrupadas por clases de tamaños en fracciones grasnulométricas, tras la destrucción de los agregados.

Los arenosos, son aquellos en los cuales la fracción limo (l) y arcilla (a) forman como máximo el 20% de materia en peso, son característicamente arenosos, en contraste con la naturaleza más arcillosa y adhesiva de los suelos más pesados. Son de baja capacidad de humedad y de retención de abonos, y de escasa productividad.

La textura es una expresión sintética de las características de cada horizonte dependiendo del tamaño de la partículas. Los términos granulometría y textura se utilizan a menudo como sinónimos. Algunos autores, hablan de textura para describir la sensación que tiene el técnico al hacer deslizar entre sus dedos una muestra húmeda. En tal sentido es sinónimo de clase textural. En el análisis de campo resulta de Interés poder disponer de esta información para realizar un primer diagnóstico. Existen clasificaciones de estas fracciones siendo más utilizada la de la Sociedad Internacional de la Ciencia del Suelo, que indica la siguiente agrupación:

Para que un suelo pueda llamarse arcilloso debe contener por lo menos un 30% de la fracción arcilla. Hasta puede contener más limo que arcilla pero mientras el porcentaje de arcilla sea de 30 o más, dominan netamente las características de esta fracción, que da entonces el nombre de la clase de suelo. Los francos (F) contienen aproximadamente la misma proporción de arena y arcilla, además de limo y materia orgánica. Debido a las mezclas de partículas gruesas, medianas y finas, los suelos francos son generalmente de caracteres físicos convenientes. Poseen las propiedades deseables de la arena y de la arcilla.

Cuadro 6. Diámetro de los partículas para cada fracción de textura. Fracción

Limite de los suelos. (en Micras)

Arena gruesa (A)

2.00 – 0.20

Arena fina (A)

0.20 – 0.02

Limo (l)

0.02 – 0.002

Arcilla (a)

Menor que 0.002 Fuente: Porta J.. 1999.

a. Clases Texturales

El término textura es una expresión cualitativa y cuantitativa del tamaño o rango predominante de las partículas del suelo. Cualitativamente

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Arenas: el grupo de las arenas incluye todos los suelos de los cuales las separatas de arena dan un 70% o más de todo el material en peso. Las propiedades de tales suelos son desde luego, característicamente arenosas, en contraste con la naturaleza más tenaz y arcillosa de los grupos de suelos más pesados. Se reconocen dos clases específicas: arena y arena margosa. Arcillas: Para que un suelo sea designado como una arcilla debe llevar como mínimo, un 35% de fracción arcillosa, y en la mayor parte de los casos no menos del 40% o más, las características de esta separata son dominantes distintamente y la clase se llama arcilla arenosa, arcilla limosa o lo que es más corriente, simplemente arcilla.

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Limosos: Estos suelos no ocupan grandes superficies, limitándose principalmente, a los sectores de acumulación aluvial. Entre sus características físicas presenta mal drenaje y aireación del perfil por baja porosidad total y ausencia de macroporosidad, baja reserva hídrica en zonas secas y susceptibilidad de hidromorfia en zonas húmedas. Presentan propiedades edáficas muy emparentadas con los limos finos, aunque mineralógicamente hablando sean arcillas.

Muchos suelos de importancia agrícola son tipos francos. Pueden poseer el ideal de estructura descrito antes y ser clasificados como suelos francos. En muchos casos, las cantidades de arena, limo o arcilla presentes son tales que requieren modificar el nombre de clase. Así un suelo franco en el que domine la arena, se denomina franco arenoso, de cualquier clase que sea, por lo mismo existirán francos limosos, franco arcillo limosos o franco arcillosos.

Suelo Franco: Un suelo franco ideal es una mezcla de partículas de arena, limo calcáreo y arcilla que exhiben propiedades ligeras y pesadas casi en iguales proporciones, es decir, es una mezcla en iguales proporciones de las propiedades fundamentales.

Al establecer los nombres de las clases texturales se ha querido dejar patente que la acción de ciertas fracciones es más acentuada que la de otras, a igualdad de porcentaje, para determinar las propiedades del suelo y el comportamiento del agua y las plantas.

Figura 13. Triángulo Textural

El comportamiento de un suelo será la respuesta a la acción combinada de las distintas fracciones, que interaccionan entre ellas y con la materia orgánica. El suelo no es una simple mezcla de partículas, a pesar de ello, en suelo con texturas desequilibradas y pobres en materia orgánica, el predominio de una de las fracciones puede ser determinante.

CLASES TEXTURALES

b. Importancia y tipo de minerales arcillosos % limo

% arcilla

% arena

Él termino arcilla se utiliza en mineralogía para designar a un conjunto de minerales de pequeño tamaño de partícula. Siendo aluminosílicatos hidratados con estructura en hojas con experimentos y contenidos interlaminares característicos por cada mineral. Es la fracción verdaderamente activa del suelo, tanto desde el punto de vista físico como bioquímico. La arena y el limo, en especial el grueso, constituyen el llamado esqueleto, mientras las arcillas y pequenas porciones de limo fino, forman el coloide edáfico, conjuntamente con el humus coloidal y con la caliza coloidal. Por lo tanto el papel de la arena y de los limos, además de constituir una fuente de minerales, consiste en facilitar la formación de agregados estructurales cementados por la arcilla y demás coloides.

Fuente: Universidad de Granada, 2004.

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CAPÍTULO IV

La formación de los minerales de arcilla ocurre “in situ”, es decir, en la proximidad de la roca en proceso de meteorización o en lugar distante a donde fueron transportados y depositados los productos de la meteorización de las rocas primarias. Los procesos de deposición y transporte de este material tienen relación con la topografía. Los dos minerales de la arcilla más importantes son la caolinita y la motmorillonita que son los representantes típicos de dos grupos diferentes de minerales de la arcilla que llevan la misma denominación. Caolinita. La Caolinita es un mineral 1:1, que significa que se encuentra formado por placas planas cada una de las cuales consiste de una lámina de tetraedros de sílice con fórmula Si2O2, y una lámina de octaedros de aluminio con fórmula Al2O2, (OH)4, unidas por condensación. (Al2 Si2O5, (OH)4. nH2O) Las placas de sílice – alumina se encuentran separadas por espacios, la distancia entre la lámina de sílice de una placa y la de la siguiente es de 7.2 Agnstronm. Cuando la estructura está completamente expandida estos espacios están ocupados por moléculas de agua. Cuando el agua es eliminada por secamiento, las placas se aproximan entres sí, y por tanto, el cristal se contrae. En el caso de la caolinita la contracción no es grande. Características físicas y químicas de la Caolinita. - Alto grado de estabilidad. - Poca capacidad de contracción y expansión. - Poco cohesiva. - Baja capacidad de retención de agua. (Espacio poroso capilar pequeño. - Baja capacidad de cambio de cationes. - Baja capacidad de fijación de potasio, amonio y fosfato - Alta disponibilidad de calcio y magnesio. - Baja disponibilidad de potasio y fosfato. - Baja capacidad combinatoria de humus. - Olor característico a tierra. La caolinita es característica de suelos muy meteorizados, de zonas tropicales húmedas (últisoles y oxisoles) o de suelos ácidos bien drenados.

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Montmorillonita. Es un mineral 2:1. Cada placa consiste de dos láminas de Sílice (Si2O3) y de alumina (Al2O4(OH)2. Las láminas se unen por condensación con eliminación de agua (dos moles), (Al2Si4O10(OH)2). Las placas están separadas por espacios mucho más anchos que en las caolinitas 21.4 Ángstrom. Por lo que la montmorillonita se encoge mucho más al secarse que la caolinita. Características físicas y químicas de la Montmorillonita. - Bajo grado de estabilidad. - Alta capacidad de expansión y contracción. - Muy cohesiva. - Alta capacidad de retención de agua y de cambio de cationes. - Apreciable capacidad de fijación de potasio y amonio - Baja capacidad de fijación de fósforo. - Baja disponibilidad de calcio y magnesio. - Alta disponibilidad de potasio y fosfato. - Alta capacidad combinatoria de Humus. - Sin olor característico. Las arcillas micáceas pueden presentarse en casi todos los suelos y son unos de los constituyentes más importantes. En algunos materiales de partida del suelo existen los siguientes tipos de Montmorillonita: Badelita, Montronita, Saponita, Vermiculita.

Otros grupos de minerales de la Arcilla

Además de los anteriores existen otros dos grupos importantes en los suelos los cuales tienen retículos que no se dilatan. Se denominan grupo ilita y grupo clorita. Ilita. 1. Ilita (o mica hidratada), se asemeja a la mica en que los iones potasio forman puentes en las placas en lugar de iones OH, evitando así la expansión cuando se moja. En la estructura de la mica ha habido substitución de Al por Fe (Ferroso) y por Mg. 2. Glauconita: similar al anterior excepto que ha habido substitución de Al por Fe (Férrico) y Fe (Ferroso).

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Características - Baja capacidad de contracción. - Mediana capacidad de retención de agua y de cambio de cationes. - Alta capacidad de fijación de potasio y de amonio. - Baja capacidad de fijación de fosfato. - Alta capacidad combinatoria con humus. Clorita. Consiste solamente de la Clorita, que es un tipo mixto con un retículo que no se dilata. La estructura consiste de placas alternas con diferente composición, por ejemplo, mica y brucita. Características - Baja capacidad de contracción. - Mediana capacidad de retención de agua y de intercambio de cationes. - Muy baja capacidad de fijación de fosfato. - Baja capacidad de combinación con humus.

c. Incidencia de la textura en el comportamiento y manejo del suelo La textura es una buena guía para la concepción e interpretación del valor, uso y manejo de un suelo. Los suelos con textura arenosa presentan buena aireación, buena infiltración y buen drenaje, baja capacidad de retención de humedad, baja fertilidad heredada y fuerte interrelación entre manejo de agua y fertilizantes. Los suelos arcillosos o pesados tienen buena fertilidad heredada, dependiendo del tipo de arcilla predominante, alta capacidad de retención de humedad, aunque son usualmente de difícil manejo, y con limitaciones de aireación y drenabilidad. En los suelos limosos encontramos mal drenaje y aireación del perfil debido a la poca presencia de poros grandes, por lo que tiene poca capacidad de almacenaje de agua en zonas secas y problemas de drenaje en zonas húmedas. IL

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Y finalmente los suelos francos, que poseen condiciones ideales que los convierten en los más importantes agrícolamente, ya que usualmente son fértiles, fáciles de preparar para el laboreo con buena aireación y capacidad de drenaje.

3. Consistencia del suelo Se refiere al tipo y grado de cohesión y adhesión existentes entre las partículas del mismo, esto es la resistencia del suelo a la deformación y ruptura o a las fuerzas de cohesión y adhesión. Expresa el estado físico de un suelo a su contenido de humedad. Se refiere a la capacidad de la masa del suelo a ser deformada o manipulada. La consistencia en cada horizonte tiene una significativa importancia en las características del suelo. Su estimación se hace usualmente a tres niveles de humedad: seco (seco al aire), húmedo (capacidad de campo) y mojado (a saturación), existiendo una terminología descriptiva para cada nivel de humedad. La consistencia no es una propiedad morfológica, sino mecánica y como tal se debe a las fuerzas de cohesión, adherencia, resistencia a la deformación y a la ruptura. Es una característica de gran importancia pues establece el comportamiento del suelo ante el laboreo. La consistencia incluye propiedades tales como dureza, friabilidad, plasticidad y adherencia. Incluye varias definiciones como son: La tenacidad, o más propiamente la cohesión, es la consecuencia de las fuerzas que tienden a unir las partículas del suelo. Expresa la resistencia que el suelo ofrece a la penetración y al aplastamiento. Disminuyendo la humedad, la cohesión aumenta. La adhesividad expresa la tendencia del suelo a adherirse a la superficie de contacto de los instrumentos de cultivo. A diferencia de la tenacidad, la adhesividad aumenta con el aumento del grado de humedad. La plasticidad es la facultad de ciertas sustancias de cambiar de forma de modo continuo bajo la acción de una fuerza y mantener la forma después que dicha fuerza ha dejado de actuar.

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La plasticidad es importante porque determina, en gran medida, las condiciones de laborabilidad de un suelo. Si éste se encuentra en estado plástico, durante el laboreo no se disgrega, como sería deseable, sino que se apelmaza empeorando su estructura. De todo esto se deduce la dificultad de trabajar los suelos de textura fina cuando están muy húmedos debido a su plasticidad y adhesividad y cuando están muy secos debido a su tenacidad.

Cementación. Cementación significa consistencia dura y quebradiza causada por alguna sustancia cementadora diferente a los minerales arcillosos. Pueden ser carbonatos de calcio, sílico u óxidos de hierro o aluminio. La cementación se altera muy poco o nada cuando la masa de suelo se humedece, y la dureza y la fragilidad persisten bajo tal condición.

1. Estructura del suelo

Para cada nivel de humedad existe una terminología descriptiva que se adapta a varios niveles, tanto en seco como en húmedo, desde el mínimo (cero) hasta el máximo (cinco), como se observa en el cuadro 7, en donde se establecen los tipos de consistencia desde suelto hasta extremadamente duro en seco, suelto hasta extremadamente firme en húmedo o los grados de adhesividad en mojado.

Se entiende por estructura la forma en que se agrupan las partículas del suelo para formar conglomerados, es el arreglo, orientación y organización de las partículas de suelos. Es una palabra que describe sobre el terreno el grosor, agregación aparente o disposición de los sólidos del suelo, como resultado de interacciones físico – químicos entre las arcillas y los grupos funcionales de materia orgánica.

Cuadro 7. Consistencia en los diversos niveles de humedad

Este arreglo es complejo, por lo que es difícil definir una simple caracterización geométrica. Los suelos que no poseen agregados naturales con límites definidos son considerados como no estructurados, pudiendo ser de grano simple cuando las partículas minerales individuales actúan como entidades separadas (arenas) y masiva de formas grandes e irregulares pero sin caras o puntas de ruptura.

SECO

HUMEDO

MOJADO Adhesividad

Plasticidad

0 Suelto

0 Suelto

0 no adhesivo

0 no plástico

1 Suave

1 Muy friable

1 Ligeramente adhesivo

1 Ligeramente plástico.

2 Ligeramente duro

2 Friable

2 Adhesivo

2 Plástico

3 Duro

3 Firme

3 Muy adhesivo

3 muy plástico.

4 Muy duro

4 Muy firme

5 Extremadamente

5 Extremadamente

duro

firme Fuente: Guía para la Descripción de Perfiles de suelo. FAO (1975).

El conocimiento de la consistencia a los distintos niveles de humedad, nos permite hacer inferencia sobre otras propiedades como presencia de capas o zonas endurecidas que impiden la penetración de las raíces, deducciones sobre las relaciones agua-aire en el suelo, las condiciones más favorables para su laboreo y puede ser de gran ayuda para determinar textura, estructura, grado de floculación (naturaleza de los cationes absorbentes) y la permeabilidad del suelo. IL

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La influencia cohesionante de la materia orgánica modifica con frecuencia la forma originaria en una cierta extensión al formar un débil agregado.

a. Clases de Estructura

La descripción de la estructura debe hacerse preferiblemente sobre el perfil del suelo en su estado más natural posible. Pudiendo reconocerse los siguientes tipos básicos de estructura. 1. Laminar: Aparece en forma de láminas delgadas horizontales. Se encuentra en suelos expuestos a lluvias torrenciales. Su presencia indica suelos altamente dispersados, baja permeabilidad superficial. Es corriente en las áreas salinas. 2. Prismática: Los conglomerados presentan la forma de columnas

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verticales y angular. Frecuente en los horizontes B, especialmente en podsol rojo-amarillento. Indican suelos de muy baja porosidad.

En la figura 14 se representa los diferentes tipos de estructura y sus principales características:

3. Columnar: Los conglomerados presentan formas redondeadas. Representativas de un horizonte de acumulaciones de arcilla en un estado de dispersión poco deseable. Indica poca porosidad y mal avenamiento.

Figura 14.Tipos de Estructura de los Suelos. Laminar Heredada en materiales depositados bajo el agua. Suelos de inundación. Impide la penetración de raíces.

4. Blocosa Angular: Común de suelos algo pesados, latosoles jóvenes tropicales. Conglomerados muy firmes y ángulos bien definidos, y están prácticamente desprovistos de porosidad interna, aunque estables al agua de percolación.

Prismática Típica de horizontes enriquecidos en arcilla. Las raíces pueden presentar problemas de penetración.

5. Blocosa Subangular: Sus conglomerados presentan una cara con sus aristas redondeadas, son mecánicamente débiles y frágiles. Frecuentemente se ven en arenas no húmicas de aluvión y en suelos limo arenosos. Si está en superficie indica tendencia a encharcamiento.

Columnar Prismas rematados en la parte superior por una cúpula. Típica de suelos alcalinos. Blocosa Angular Aristas rectas y caras rectangulares. Intersecciones curvas.

6. Granular: Agregados pequeños y fuertes. Típico de horizontes superficiales orgánicos. Horizontes más aireados. Condiciones deseables en el aspecto agrícola. Es frecuente encontrarla en la capa húmica de las buenas tierras de cultivo.

Blocosa Subangular Caras curvas. Típica de suelos de zonas semiáridas y áridas con suelos pobres en materia orgánica.

7. Migajosa: Estructura de suelos agrícolas verdaderamente buenos. Los Gránulos son extremadamente porosos. Los suelos con esta estructura son verdaderamente permeables, muy bien aireados y no obstaculizan el desarrollo de las raíces de las plantas. 8. Suelos sin estructura o estructura amorfa: Elevado porcentaje de arena gruesa y escaso complejo humo arcilloso. Son de excelente permeabilidad, pero pobres y de baja capacidad de retención de agua. También pueden ser médanos, suelos limosos muy pesados, horizontes gley.

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Granular Esferas imperfectas. Es la estructura más favorable para la agricultura. Medios biológicamente activos. Fuente: Porta J., 1999. p. 240.

Desde el punto de vista de vista agrícola, la estructura determina la facilidad de penetración radicular, la aireación y el avenamiento interno del suelo. La estructura se hace posible en el suelo por la presencia de material coloidal, el cual sirve para unir las partículas finas en agregados compuestos o

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granos. Un suelo falto de materia coloidal no puede unirse y sus partículas existen independientemente unas de otras en la llamada estructura de grano simple.

b. Génesis de la Estructura

Los mecanismos de la formación de la estructura son muy complicados y a veces oscuros. La naturaleza y el origen del material originario son factores importantes como también los procesos físicos y bioquímicos en la formación del suelo, particularmente los que se producen en la síntesis de las arcillas y del humus. El clima también es de gran consideración. Las sales solubles juegan un papel importante, particularmente en las regiones áridas. No se debe olvidar la migración de las arcillas, óxidos de hierro y cal. Sin duda, la acumulación de materia orgánica y en su tipo de evolución degenerativa juega un enorme papel, especialmente en el desarrollo de la estructura granular. El grado de estabilidad del suelo tiene relación con el grado de desarrollo, así se considera desarrollo estructural débil cuando los agregados son observables en campo, pero no pueden ser removidos sin que se destruyan. El grado de estructura es moderado si los agregados pueden ser removidos del perfil, son rígidos y durables. La estabilidad de los agregados se relaciona con la presencia o ausencia de ciertos agentes cohesionantes de la tierra como las arcillas caolinitas, las montmorilloniticas y los óxidos de hierro que poseen poder de cementación.

c. Importancia agronómica y el efecto del manejo sobre la estabilidad superficial

El efecto general de las labores mecánicas es de manejar la estructura. La facilidad para el laboreo que presentan los suelos arados recientemente es siempre más alto que el de los suelos adyacentes que no han sido. Durante el tiempo que se desarrolla la cosecha, el terreno se va aplanando y el espacio poroso va disminuyendo. Cuando se realizan labores de arado aumenta el espacio poroso sobre todo por efecto de la aparición de hendiduras más largas. Las labores subsiguientes desmoronan los agregados más grandes, obteniéndose finalmente una buena estructura consistente en agregados de tamaño medio y pequeño que facilitan una cama adecuada para la germinación de las semillas.

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La estructura se puede destruir parcialmente por medios mecánicos, tales como el apisonamiento con la maquinaria, y al efectuar las labores cuando el contenido de humedad del suelo no es apropiado. Esto puede verse en la cercanía de los caminos y a lo largo de las huellas de tractores en el campo. Sobre ciertos suelos las caídas de las lluvias puede producir el mismo efecto. Algunos fertilizantes como el Nitrato Sódico, cuando se usa en cantidades excesivas y en formas exclusivas, puede causar efectos indeseables. Se ha comprobado experimentalmente que la sustitución del calcio por el sodio en el complejo coloidal conduce al desmoronamiento de los agregados y al desmejoramiento de la estructura. En general, cualquier sistema de labranza cumple con la finalidad de incrementar el almacenamiento de agua en el suelo, reducir las pérdidas de agua por escorrentía superficial, evitar excesos de agua y déficit de oxigeno para el cultivo, disminuir las pérdidas de suelo, de fertilizantes y de semillas, incrementar el porcentaje de emergencia y establecimiento del cultivo y crear las condiciones óptimas para un buen desarrollo de las raíces. En fin, alcanzar los máximos rendimientos del cultivo, manteniendo la productividad del suelo a través del tiempo. (Palmaven, 1990. Labranza de tierras agrícolas).

2. Peso, Densidad y Porosidad El peso de los sólidos del suelo ha sido expresado a menudo en términos de su peso específico. Es simplemente el peso de los sólidos del suelo comparado con el peso de un volumen igual de agua; estos valores, en razón de que 1cc pesa aproximadamente 1 gr, son prácticamente iguales a los de densidad de las partículas por lo que en algunos casos se usa indistintamente. En el siguiente cuadro 8 aparecen los pesos específicos de diversos compuestos, lo que puede dar una idea de cómo la composición mineralógica de un suelo puede influir en los valores de la densidad del mismo.

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Cuadro 8. Peso específico de los diversos minerales constituyentes del suelo Mineral Caolín o Caolinita

Fórmula química

Peso específico

Al2Si2O5(OH)4

2,60 a 2,63

Hematita

Fe2O3

5,30

Limonita

Fe(OH).nH2O

3,60 a 4,00

CaCO3

2,70

CaSO4.2H2O

2,32

Pirita

FeS2

5,02

Clorita

Silicato de Ca, Mg, Mn, Al.

3,oo

Cuarzo

SiO2

2,65

Calcita Yeso

Fuente: Foth D, Henry. (1985). Fundamentos de la Ciencia del Suelo

a. Densidad

El suelo, material poroso con capacidad de agua y aire, tiene una densidad global y una densidad de partículas, porque tiene un peso y dos volúmenes: el global, que es la suma de los volúmenes de las partículas y del volumen de los poros, y el de las partículas que es solo el volumen ocupado por el material sólido del suelo.

Densidad real de las partículas que constituyen a un suelo

Es un medio de expresión del peso del suelo. Corrientemente se define como la masa (o peso) de una unidad de volumen de sólidos de suelo y es llamado densidad de la partícula, y se expresa generalmente en gr/cm3. Corrientemente la densidad de los suelos minerales individuales o suelos corrientes las cifras varían entre los límites de 2,60 a 2,75 g/cm3. La cantidad de materia orgánica en un suelo afecta marcadamente la densidad de las partículas, ya que la misma pesa menos que un volumen igual de sólidos minerales. En consecuencia los suelos de superficie o superficiales poseen generalmente una densidad de partículas más baja que la del subsuelo. En estas condiciones la densidad más alta suele ser de 2.4 g/cm3 o menor.

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Densidad aparente o densidad de volumen

Es otro método para expresar el peso de un suelo. Se calcula el volumen total de un suelo (espacio ocupado por los sólidos y por los poros conjuntamente). La densidad de volumen se define como la masa (o peso) de una unidad de volumen de suelo seco (sólidos y poros) y es la medida de una masa en la cual se determina el volumen de un suelo. Los suelos que son sueltos y porosos tendrán peso por unidad de volumen bajo, mientras que los suelos con partículas de arena en estrecho contracto, tendrán valores altos. La poca cantidad de materia orgánica contenida en los suelos arenosos favorecen su alta densidad de volumen. La densidad de volumen de un suelo superficial bien granulado de marga limosa será seguramente más baja que la de una marga arenosa. Existen tendencias diferentes para la densidad de volumen a medida que se penetra en el perfil. Esto ocurre por el bajo contenido de materia orgánica, menor agregación y penetración de las raíces y una compasidad causada por el peso de las capas superiores. Otros aspectos que pueden influenciar la densidad de volumen en las capas superficiales es la alternancia de cosecha y el sistema de laboreo empleado sobre un suelo dado.

b. Porosidad del suelo

El espacio poroso de un suelo está ocupado por agua y aire en proporciones variables. La cantidad de espacio poroso viene determinada casi totalmente por la colocación de partículas sólidas y está ligada a la estructura de cada horizonte, y nos proporciona información acerca de los procesos de transferencia y la vida en el suelo, si estas tienden a unirse estrechamente entre sí, como en las areniscas o subsuelos compactos, la porosidad total es baja. Citando a Loaiza el espacio total de poros se pueden calcular mediante una fórmula sencilla:

[

Densidad aparente % espacios sólidos = Densidad real

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[

* 100

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POROSIDAD EN % = 100 - % de espacios sólidos. Ejemplo de cálculo: a. Suelo Arenoso: Densidad aparente = 1,5 Densidad real = 2,65 % espacios sólidos =

POROSIDAD % =

[

1,5 2,65

[

* 100 = 56,60

(100 - 56,60) * % = 43,40%

b. Suelo Franco Arenosos: Densidad aparente = 1,30 Densidad real = 2,65 % espacios sólidos =

[

1,3 2,65

[

La porosidad de un suelo medio gira en torno al 50%. En los arenosos es inferior (30 a 40%); la de los suelos arcillosos es más alta (55 a 60%). Los valores máximos de la porosidad se alcanzan en los suelos humíferos (70 a 80%). Como se ve hay diferencias considerables en la porosidad total de los suelos según las circunstancias y también según la profundidad, explicando la mala aireación de los horizontes subsuperficiales. En los suelos se observan en general dos tipos de poros individuales: macroporos y microporos. Entre ellos no existe una diferencia neta, pero los macroporos permiten el fácil movimiento del agua que percola y del aire, y en los microporos el movimiento del agua se limita a un lento equilibrio capilar. Los suelo arenosos presentan macroporos que permiten el rápido movimiento del agua y del aire. IC

Existe un gran número de cualidades de los poros que pueden analizarse y se encuentran en la bibliografía, tales como; abundancia, diámetro, continuidad, orientación, distribución dentro del horizonte, morfología, etc. El manejo de estas escapan a los objetivos de la materia.

6. Color Esta es quizá la característica más fácilmente reconocible del perfil pero la que puede generar malas interpretaciones. Nos puede ayudar a deducir en muchos casos las relaciones del color con las propiedades físicas, químicas y biológicas de un área determinada, pudiendo permitir generalizar. Por ejemplo:

* 100 = 49,06

POROSIDAD EN % = (100 – 49,06) * % = 50,94%

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Los suelos pesados o arcillosos, permiten ajuste lento del equilibrio del aire y del agua a pesar de tener una porosidad total mayor, en este caso los microporos que predominan se llenan totalmente de agua y la mala aireación, especialmente del subsuelo, no permite un desarrollo satisfactorio de las raíces y una buena actividad microbiana.

Colores oscuros Colores rojizos Colores azules Colores blancos

presencia de materia orgánica, o también de hidróxidos férricos más o menos hidratados. presencia de hierro libre, común de suelos oxidados con buena aireación. mal drenaje, escasa aireación. presencia de carbonatos, yeso y otras sales.

El color del suelo es un factor que rinde servicios tanto al agricultor como al edafólogo, ya que el investigador utiliza el color para auxiliarse en clasificar al suelo, ya que del color de los diferentes horizontes obtiene información acerca de las condiciones que prevalecen durante la formación del suelo, o de las fuerzas activas durante ese proceso. En campo el color del suelo se estudia utilizando la tabla de colores Munsell, que es un código de colores que permite universalizar los nombres de los colores que se le pueden dar a los diferentes tipos de suelos en el mundo, logrando una buena uniformidad entre los edafólogos. En ella se reconocerán las tres variables que compone el color que son:

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Hue o Matiz: Color dominante del espectro, relacionado con la longitud de onda de la luz. Value o Valor o Brillo: Medida de oscuridad o cantidad de luz de color y es relacionado con la cantidad total de luz reflejada. Mide el grado de claridad o de oscuridad relativa del color comparado con el blanco absoluto. Chomra o Croma: Medida de pureza o fuerza del color espectral (intensidad cromática). Es inversamente proporcional a la dominancia del gris. A mayor pureza de color corresponden valores de croma más altos. Una expresión numérica permite indicar el color del suelo en la forma siguiente: 10 YR 3/2 El color del suelo es dependiente del contenido de humedad, en especial el value. Por esta razón, es necesario medir el color del suelo en seco y en húmedo. La descripción del color debe incluir también cualquier mancha o moteado, las cuales se hacen en base a tres características fundamentales: tamaño, abundancia y contraste.

B. PROPIEDADES QUIMICAS 1. La Reacción del suelo, pH

Una de las características fisiológicas del suelo más importantes es su reacción o valor de su pH. Debido a que los microorganismos y las plantas superiores responden notablemente a su medio químico, la importancia de la reacción del suelo y de los factores asociados con ella han sido debidamente reconocidos. Tres condiciones son posibles: acidez, neutralidad y alcalinidad.

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La acidez del suelo es común en todas las regiones donde la precipitación es alta, lo suficiente para lixiviar apreciables cantidades de bases intercambiables de los niveles superficiales de los suelos. Tan esparcida es su presencia y tan marcada es su influencia sobre las plantas que ha llegado a ser una de las propiedades más estudiadas de los suelos. La alcalinidad se presenta cuando existe un alto grado de saturación de bases. La presencia de sales, especialmente calcio, magnesio y sodio, en forma de carbonatos, da también preponderancia a los iones OH sobre los H en el suelo. Bajo tales condiciones el suelo es alcalino y, a veces muy fuertemente sobre todo si está presente el carbonato sódico, no siendo raro el pH del 9 a 10. Los suelos alcalinos son característicos de las regiones más áridas y semiáridas. Cuando un suelo está húmedo, las sales corrientes y ácidas allí presentes se encuentran en disolución de modo que las plantas pueden obtener directamente los elementos nutritivos que requieren. Dichas sales junto con el agua en que se encuentran disueltas, constituyen la SOLUCIÓN DEL SUELO. A causa de la separación dentro de los espacios de los poros del suelo, grandes y pequeños, la solución del suelo no es continua siempre. Como consecuencia no toda el agua puede desplazarse libremente. Además, esta solución del suelo es extremadamente variable, tanto en cantidad total presente en cualquier suelo como en cantidad y proporción de sus constituyentes solubles. Como la humedad de suelo se reduce en cantidad especialmente por evaporación, la concentración de sales solubles de un suelo aumenta rápidamente. En regiones áridas y semiáridas, la solución del suelo es generalmente más concentrada que aquella en que la lluvia es más copiosa. Bajo condiciones de poca lluvia y drenaje restringido, las concentraciones salinas son tan altas que interfieren a veces el crecimiento de las plantas.

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a. El pH del suelo:

diferencia en pH, significa una gran diferencia en acidez real. Así, una diferencia de una unidad de pH entre dos suelos A y B, equivale a decir que uno de ellos la acidez real es 10 veces mayor. El punto de neutralidad corresponde a un pH de 7 siendo los pH ácidos inferiores a este, y los alcalinos superiores.

La exacta relación, en cualquier caso, es corrientemente valorada en términos de la concentración de iones de H, que se expresa generalmente en su pH, que es una medida de la acidez activa.

Los métodos usados en la determinación del pH del suelo son varios, el más exacto es por medio del potenciómetro, que es un método electrométrico en el cual se equilibra la concentración de hidrogeniónes en la solución del suelo con respecto a un electrodo standard de hidrógeno u otro que trabaje en forma análoga.

Algunas de las soluciones del suelo poseen una preponderancia de iones H sobre los OH, y por ellos son ácidos. Algunas por otra parte muestran lo contrario y son alcalinas, mientras otras tienen igual concentración de iones H que de OH y son neutras.

Literalmente se puede considerar al pH como una forma abreviada de expresar el potencial eléctrico (p) que resulta de las cargas positivas que llevan los iones de hidrógeno (h). En la práctica constituye una escala que se usa para medir la acidez dentro de un margen muy amplio. Matemáticamente pH es el logaritmo de la concentración de iones de hidrógeno cambiando el signo (pH = log H) La escala de pH presentada por Juan Manuel Cepeda D. (1991) es la siguiente: Cuadro 9. Escala del pH Excesivamente alcalinos

Mayor que 10

Fuertemente alcalinos

9 a 10

Ligeramente alcalinos

7.5 a 9

Neutros

6.5 a 7.5

Ligeramente ácidos

6 a 6.5

Moderadamente ácidos

5a6

Fuertemente ácidos

4a 5

Excesivamente ácidos

Menor que 4

Se dice que un suelo es ácido si su pH es menor que 7, neutro si es 7 y alcalino o básico si su pH es mayor que 7. Al aumentar los iones H de una solución el pH disminuye y viceversa. A medida que aumenta la concentración de iones OH, el pH de la solución aumenta proporcionalmente. A medida que aumenta la acidez disminuye el pH, ya que una pequeña IL

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Otro método es el colorimétrico que emplea ciertos indicadores. Se basa en que muchos colorantes cambian de color cuando aumenta o disminuye el pH, con lo cual es posible dentro del intervalo del indicador estimar aproximadamente la concentración de hidrogeniónes de una solución. El pH es un indicador general del estado fisiológico del suelo. Su determinación es de gran valor para decidir si se necesita cal para cierto cultivo y la cantidad que debe aplicarse como también para el caso de plantas que necesiten un bajo contenido de cal en el suelo. Es un dato de diagnóstico de valor único y su determinación es uno de los ensayos de rutina más comunes que se realizan en los suelos. Algunos factores podrán afectar la lectura del pH de los suelos; estos son: - La relación suelo – agua que afecta la concentración de electrolitos. - La concentración de sales solubles. El aumento de una sal neutra suele disminuir el pH del suelo. - La presión del anhídrido carbónico (CO2) presenta en el suelo. El secado de los suelos, en especial por temperaturas más altas que las del suelo, causan a menudo un aumento de la acidez, posiblemente debido a cambios en la organización del material coloidal, debe tenerse en cuenta al preparar muestras de suelo para la determinación de su pH. El pH de los suelos minerales tiende a disminuir durante el verano (temporada seca), sobre todo bajo cultivo, debido a los ácidos produ-

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cidos por los microorganismos. En invierno (temporada húmeda) se observa un aumento del pH, seguramente a causa de las actividades bióticas durante este tiempo que deben ser más bajas.

geniónes dentro de la solución. En consecuencia el pH resultante es muy bajo y quedaría igual hasta que bastante cal haya sido añadida para disminuir apreciablemente al hidrógeno cambiable (de reserva).

Se puede interpretar los valores del pH (Bravo, S. 2000), de la siguiente forma:

La resistencia al cambio de pH es igualmente importante para prevenir un bajón rápido del pH de los suelos. Por ejemplo, A medida que los H iones sean añadidos a un suelo o donde se produzcan por ciertos cambios bioquímicos daría un aumento temporal de los H iones de la solución del suelo. En este caso la reacción de equilibrio sería un mayor número de higrogeniónes absorbidos. El cambio resultante del pH, disminuyendo, sería muy pequeño.

a. Valores muy bajo (< menores 3.5), pueden indicar presencia de sulfuro (suelos sulfato ácidos). Elemento altamente tóxico que inhabilita la posibilidad de absorción de nutrientes por las plantas. b. Valores inferiores a 5.5 pueden indicar presencia de aluminio de intercambio (A+++). Elemento tóxico que puede generar interferencia en la absorción de nutrientes. c. Valores entre 6.5 – 8.00 indican alto grado de bases (Ca++, Mg++, Na+, y K+). d. Valores entre 8.0 – 8.5 indican carbonatos libres (Calcio y Magnesio de cambio). e. Valores entre 8.5 – 10.0 pueden indicar presencia de sales solubles y algo de sodio (Na+). f. Valores superiores a 10.0 indican alto contenido de sodio (Na+), el cual pude generar una aceleración del estrés hídrico.

b. Poder amortiguador del suelo

Existe diferente resistencia a cambiar el pH del suelo en otro, ofrecido por la propia solución del suelo. Este poder amortiguador o de regulación es característico generalmente de las mezclas de ácidos débiles y de sus sales. Mientras tales aniones ácidos débiles (carbonato y bicarbonato) están presentes en los suelos, los más importantes en este fenómeno son los que corresponden a los complejos coloidales. Es decir, un suelo medio coloidal presenta poder amortiguador en la arcilla y humus presentes. Los mecanismos de la resistencia del suelo pueden ser aplicados mejor y más sencillamente al considerar la disociación de los H iones de los ácidos débiles coloidales. Sí se añade bastante material calcáreo para neutralizar los H iones en la solución del suelo, de la reacción resultaron mayor cantidad de hidro-

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Acidez del suelo La acidez de una solución se debe a la presencia de Iones de Hidrógeno. En general la acidez de un suelo depende de dos factores. a . La fuerza. b . La cantidad de ácido presente en la solución. La fuerza de un ácido depende de su poder de disolución o sea su capacidad para proporcionar iones de hidrógeno. Se dice que un ácido es fuerte cuando se encuentra completamente disociado en soluciones diluidas como el HCl. HNO3. Un ácido es débil cuando se encuentra poco disociado aún en soluciones diluidas como el ácido acético. Un suelo no saturado, en presencia de agua se comporta como ácido débil liberando iones de hidrógeno. Por tanto la concentración de iones de una suspensión acuosa de suelo es un índice de la intensidad de su acidez. Si una suspensión del suelo tiene un pH de 6.0 su concentración de iones de hidrógeno será 10, o sea una millonésima de gramo por litro. A medida que aumenta la acidez disminuye el pH ya que una pequeña diferencia de pH significa una gran diferencia en acidez real. Alcalinidad Los suelos de regiones áridas (en zonas donde la lluvia es casi siempre menos de 500 mm mensuales y por lo general mucho menos) la falta de precipitación incide en que la presencia de sales solubles sea muy alta lo

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CAPÍTULO IV

cual eleva la basicidad de estos suelos. En un perfil normal se encuentra casi siempre, en punto de su perfil (Horizonte C) un cúmulo de carbonato cálcico mayor que el de material originario. A menor lluvia más cerca de la superficie estará este nivel. Como resultado, estos suelos tendrán los niveles superficiales con reacción alcalina o neutra y sus subsuelos serán alcalinos. Cuando ha habido suficiente lavado para quedar libre el solum de carbonato de calcio puede desarrollarse entonces una débil acidez en la superficie. Cuando el drenaje de los suelos de una región árida está impedido y la evaporación superficial resulta excesiva los suelos se denominan halomórficos y se clasifican en tres clases:

Suelos Salinos

Son los que contienen una concentración de sales solubles neutras suficientes para interferir seriamente el crecimiento de muchas plantas. Su pH normal está por debajo de 8.5. El exceso de sales solubles, que son por lo general cloruros y sulfatos de sodio, calcio y magnesio, puede ser lixiviado fácilmente de estos suelos con inapreciable aumento del pH.

Suelos Salinos – Alcalinos

Contienen apreciables cantidades de sales solubles y bastantes iones de Na, absorbidos, que afectan seriamente las plantas. Algo más del 15% de la total capacidad de estos suelos están ocupados por sodio, cuyo pH también está por debajo de 8.5 debido a la influencia refrenadora de sales solubles neutras, incluso en el caso de los suelos salinos descritos antes. En estos suelos la lixiviación afecta mucho al pH. Debido al sodio intercambiable, una vez las sales neutras solubles han sido removidas, lo cual hidroliza y aumenta notablemente la concentración de los iones OH de la solución del suelo.

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Suelos no Salinos – Alcalinos

No contienen gran cantidad de sales solubles neutras, siendo sus efectos desfavorables sobre las plantas debido tanto a la toxicidad del sodio como al de los iones OH. Sodio cambiables ocupa más del 15%. Concentración de sales neutras solubles es baja, por consiguiente, el pH llega a más de 8.5 hasta 10.0.

c. Influencia de la reacción del suelo en el manejo agronómico

Como sabemos es posible distinguir tres condiciones fisiológicas respecto a los suelos cultivables. 1. Las condiciones presentadas por el suelo muy ácido. 2. Las de un suelo alcalino. 3. El complejo fisiológico de un suelo de reacción intermedia. Un suelo muy ácido, presentará un pH bajo con poco calcio y magnesio intercambiable, y una alta solubilidad de aluminio, hierro, manganeso y boro y una baja solubilidad de molibdeno. Además está la posibilidad de las toxinas orgánicas y ciertamente habrá un escaso aprovechamiento de nitrógeno y fósforo. Luego un suelo alcalino cultivable con un pH aproximado del 7.5. Aquí hallaremos mucho calcio activo, magnesio y molibdeno, poco a ningún aluminio tóxico, una moderada aunque activa cantidad de humus y un aprovechamiento real de nitrógeno. Si el pH es demasiado alto se producirá una inadecuada asimilación de hierro, manganeso, cobre, zinc y sobre todo fósforo y boro. Y finalmente los suelos moderados o débilmente ácidos, que parecen ser lo más satisfactorio. La figura 15 representa la disponibilidad de los nutrientes dependiendo del valor del pH. El mayor grosor de los segmentos indica la mejor disponibilidad de cada nutriente para el valor de pH, los segmentos mas finos indican menor disponibilidad.

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CAPÍTULO IV

Figura 15. Efecto del pH sobre la disponibilidad de nutrientes para las plantas.

el mismo número de cargas positivas que negativas, pero estos dipolos se pueden situar de tal manera que queden en el exterior de la partícula coloidal los polos electronegativos o electropositivos. En este contexto, se puede establecer que existen partículas coloidales con enlaces positivos o negativos. Estos enlaces eléctricos permiten la adsorción, atracción y retención junto a la superficie, de los iones en la superficie del coloide. Esta adsorción, sin embargo no es irreversible, sino que, por el contrario, permite el intercambio de los iones adsorbidos por otros externos al coloide (situados en la solución del suelo). Los elementos nutritivos se presentan así como cationes (aquellos cargados positivamente ) y los aniones (cargados negativamente). Entre los primeros tenemos el Calcio (Ca++), potasio (K+), magnesio (Mg++), hierro (Fe++) y sodio (Na+) como cationes básicos y el hidrógeno (H+) y aluminio (Al+++) como cationes ácidos. Entre los aniones el fósforo (PO4=), el sulfato (SO4=), y el nitrato (NO3-). Los cationes básicos o bases intercambiables se encuentran en pH mayores a 6,5. Los cationes ácidos (Al+++ y H+) en pH menores a 6,5.

Fuente: Thompson L.M. y Troeh F.R. (1982). Los Suelos y su Fertilidad..p 218)

Las labores contribuyen indirectamente a modificar la reacción del suelo, debido a que facilitan la penetración del agua y del aire, con lo que intensifica la actividad microbiana y como consecuencia, la producción de CO2 que se transforma en CO3H2 y, al disociarse este, aumenta el número de hidrogeníones capaces de sustituir a los aniones Ca, Na, etc.. Por otra parte, facilitan la percolación y el drenaje de los bicarbonatos y carbonatos que producen el intercambio iónico.

2. Las propiedades eléctricas del complejo coloidal. (capacidad de intercambio catiónico y capacidad de intercambio aniónico)

Los coloides están constituidos por partículas de diámetro inferior a 0,0001 mm. Estas partículas son eléctricamente neutras porque posen

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La capacidad de un suelo para retener los cationes y liberarlos para su uso por las plantas se llama Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC). A mayor CIC más nutrientes podrá retener y posteriormente suministrar el suelo a las plantas. Valores altos de CIC permite inferir ciertas propiedades del suelo: - Alto contenido de arcilla y/o materia orgánica. - Bajos contenidos de arena. - Buena retención de humedad. - Buena retención de nutrimentos. - Bajo lavado de bases. La unidad empleada en relación con las capacidades de cambio y las reacciones es el miliequivalente. Este término se define como un miligramo de hidrógeno o la cantidad de cualquier otro ión que pueda combinarse con él o desplazarle.

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CAPÍTULO IV

Resumen Las propiedades de los suelos son aquellos aspectos que se pueden ver en campo y medir en el laboratorio como: color, textura, estructura, consistencia, profundidad, porosidad y pH. Estas son características del suelo que el agrotécnico puede manejar con el fin de aproximarse a los requerimientos óptimos de un cultivo determinado.

La Estructura es la forma en que se agrupan las partículas del suelo para formar conglomerados, como resultado de interacciones físico – químicas entre las arcillas y los grupos funcionales de la materia orgánica. Este arreglo puede darse en varias clases: laminar, prismática, columnar, blocosa angular, subangular, granular, migajosa o de estructura amorfa.

Las propiedades físicas son las que pueden observarse directamente y medirse fácilmente en el campo, están determinadas principalmente por su textura o tamaño de las partículas. Estas propiedades ayudan a determinar el abastecimiento de nutrientes, aire, agua y el crecimiento radicular.

El peso del suelo se conoce a partir del establecimiento de la Densidad Real o Densidad de las partículas, o también la densidad aparente o volumen total. El conocerlo nos permite establecer el espacio poroso, espacio entre las partículas, lo cual está ligado al tipo de textura y a la estructura de cada horizonte, proporcionando información acerca de los procesos de transferencia y la vida en el suelo.

La profundidad es observable mediante un corte vertical que se denomina “el perfil de suelo”, en donde vemos la incidencia de los procesos de formación que producen modificaciones en sentido vertical. El suelo queda delimitado en su parte superior por la superficie del terreno, siendo mas difícil determinar su límite inferior. Al conocer la profundidad podemos inferir cuales son las posibilidades de enraizamiento, disponibilidad de agua y nutrientes, indicando la aptitud que posee el suelo para el crecimiento de las plantas. La textura es una expresión sintética de las característica de cada horizonte dependiendo del tamaño de las partículas. Su estudio lo hacemos por grupos, fracciones o clases texturales resultantes del análisis mecánico, destacándose las clases: arena gruesa, arena fina, limo y arcilla que son las de menor tamaño.

El color del suelo puede permitirnos información para facilitar la clasificación del suelo y de las condiciones que prevalecen durante la formación del suelo; o de las fuerzas activas durante ese proceso. El color se establece a partir del uso de la Tabla de colores de MUNSELL, que permite una uniformidad de criterios entre los edafólogos. Una de las propiedades químicas mas importantes es la reacción del suelo, siendo tres condiciones posibles: acidez, neutralidad y alcalinidad. Los suelos ácidos son comunes en regiones donde las precipitaciones son altas y se debe a la presencia de iones de hidrógeno, constituyéndose en una de las propiedades mas estudiadas.

Los suelos arenosos son aquellos en los cuales la fracción limo y arcilla forman como máximo el 20% de materia en peso, para que un suelo se denomine arcilloso debe contener por lo menos 30% de la fracción arcilla. :Los suelos franco contiene una proporción ideal de los tres tipos de partículas, conservando en iguales proporciones las propiedades fundamentales de cada una.

La alcalinidad se presenta cuando existe un alto grado de saturación de bases, característico de regiones áridas y semiáridas. Los suelos neutros se encuentran en el medio de los dos extremos. Para conocer la condición de la reacción del suelo se hace a través de una escala amplia que permite conocer la medida de la acidez activa. Esta es la escala del pH, que permite establecer que los valores menores a 7 son ácidos, iguales a 7 neutros y superiores a 7 alcalinos.

Entre los minerales de arcilla contenidos en los diferentes tipos de suelo destacan la Caolinita, arcilla de alto grado de estabilidad aunque poco cohesiva; la Montmorillonita de bajo grado de estabilidad, y muy cohesiva. Otros grupos son las Ilitas y Cloritas entre otras.

La reacción del suelo condiciona la disponibilidad de los nutrientes necesarios para el desarrollo de las plantas, la disponibilidad de oxígeno y la actividad microbiana. Es necesario conocerla para poder establecer las medidas necesarias que neutralicen el exceso de acidez y alcalinidad, para poder establecer un tipo de cultivo.

La Consistencia se refiere al tipo y grado de cohesión y adhesión existentes entre las partículas del mismo, es decir, la resistencia del suelo a ser deformado expresado en su contenido de humedad (seco, húmedo y mojado). Incluye propiedades como dureza, friabilidad, plasticidad y adherencia.

Todas estas propiedades deben ser conocidas y manejadas por el agrotécnico para favorecer una aproximación entre las condiciones del medio y las exigencias de un cultivo determinado. Estas propiedades no son estables, sino dinámicas, por ello su observación debe ser contínua, con cada ciclo de cultivo.

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CAPÍTULO IV

BIBLIOGRAFÍA

Preguntas de repaso 1) ¿Qué se entiende por propiedades del suelo? 2) ¿Cómo se establece la profundidad del suelo y la división entre horizontes?. 3) ¿Cómo conocemos las clases texturales de los suelo?. 4) ¿Cuáles son las características que le imprimen a los suelos las clases texturales?. 5) ¿Cómo se forman los minerales de arcilla? 6) ¿Qué es la consistencia? ¿A que otras propiedades influye?. 7) ¿Qué es la génesis de la estructura? ¿Qué tipos de estructura se forman’ 8) ¿Cuál es la importancia agronómica de la estructura?. 9) ¿Cómo se conoce el peso del suelo’ 10) ¿Cuáles es la importancia de la porosidad? 11) ¿Qué indica el color del suelo? 12) ¿Qué es la reacción del suelo? 13) ¿Cómo se mide el pH? 14) ¿Qué significan los valores del pH para el desarrollo de las plantas?. 15) ¿Qué es la capacidad de intercambio catiónico?.

- Ashburner John (1984). Elementos de Diseño del Tractor y Herramientas de Labranza. Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura. San José, Costa Rica. - Buckman y Brady. (1977). Naturaleza y Propiedades de los suelos. Montaner y Simón, S.A. Barcelona, España. - Castillo Nelson (1988). Una Introducción al Estudio del Suelo y de los Fertilizantes. Editorial América. Caracas. - Casanova O. Eduardo. (1991). Introducción a la Ciencia del Suelo. Universidad Central de Venezuela. Caracas. - Cepeda D. Juan Manuel (1991). Química de Suelos. Segunda Edición. Editorial Trillas. S.A. de C.V. México. - Cobertera, Eugenio (1995). Edafología Aplicada. Ediciones Cátedra. Madrid. España. - Loaiza de M. Ida (1999). Manual de Práctica para el Laboratorio de Química de suelos. Instituto universitario Tecnológico de Ejido. Ejido. Venezuela. - OCEANO/CENTRUN (1984) Biblioteca Práctica Agrícola y Ganadera. Grupo Editorial Oceano. Barcelona. España. - Porta C. Jaime, Marta López-Acevedo y Carlos Roquero (1999). Edafología. Para la Agricultura y el medio Ambiente. 2da edición Editorial Mundi-prensa. Madrid. - S.W. Buol. F.D. Hole-R.J. Mc Cracken. (1986). Génesis y clasificación de suelos. Editorial Trillas, S.A. México D.F. - Thompson L.M. y Troeh F.R. (1982). Los Suelos y su Fertilidad. Editorial Reverté. S.A. 4ta Edición. España. - Universidad de Granada (2004). Introducción a la Edafología. Disponible [on-line] en: www.edafologia.ugr.es.

En el siguiente anexo se presentan algunoa de los más importantes cultivos que se producen en el país y sus principales exigencias climáticas. Además de presentar cuales son las condiciones ideales para su desarrollo en cuanto a tipo de textura de suelo y valor de pH.

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PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL SUELO

CAPÍTULO IV

Anexo. Características Agroecológicas de influencia en el desarrollo de algunos cultivos tropicales CULTIVO

Altitud (msnm)

Temperatura Optima fotosintesis

Precipitación

Humedad atmosférica

Suelo

pH

(mm)

Arroz

0 - 500

10 – 35

1000 - 4000

Relativa

Pesados al - fa

5.2 – 8.0

Maíz

0 - 1600

10 – 38

700 - 1100

Moderadamente humeda

Fl – fa profundos y fértiles

5.5 – 7.5

Sorgo

0 - 600

15 – 45

350 - 600

Seco a muy seco

Fl - Fal

5.5 – 8.2

Caraota

500 – 1000 (1800)

10 – 35

600 - 2000

Humedad moderada

Sueltos y ligeros FA – Fl profundos y fér- 5.5 – 7.5 tiles

Frijol

0 - 800

10 – 35

500 - 1200

Seco

F – Fl

5.5 – 7.5

Soya

0 - 800

10 – 35

800 - 1200

Húmedo

Fl - FA

5.5 – 7.5

Ajonjolí

0 - 600

10 – 35

500 - 1200

Humedad media

Livianos FA

5.5 – 8.0

Algodón

0 - 600

10 – 35

500 - 1800

Seco

Fl - Fa

6.0 – 7.5

Coco

0 - 600

10 – 35

1300 - 2300

Relativamente alta

Livianos A - FA

5.5 – 8.0

Maní

0 - 800

10 – 35

500 - 1500

Seco

Livianos FA - F

4.5 – 7.5

Palma Africana

0 - 400

10 – 35

> 2000

> 75%

Gran variedad F

4.2 – 7.5

Sisal

0 - 2000

10 – 45

450 - 800

Baja

F - Fal

6.0 – 8.3

Apio

1000 -2500

15 – 18

>1000

F - Fa

6.3 – 6.8

Batata

400 - 2100

10 – 35

700 - 1200

Fl - Fa

5.2 – 7.7

Ñame

0 - 100

10 – 35

1000 - 1500

F - Fa

6.0 – 8.0

Ocumo

0 - 1500

10 – 35

1300 - 3000

Alta

F

5.5 – 7.5

Papa

400 - 3000

5 – 30

1000 - 1200

Relativamente humeda

F-Fa

4.8 – 7.0

Yuca

0 - 1400

10 – 35

1000 - 2000

FA-Fl

5.2 - 7.5

Aguacate

0 - 2500

10 – 35

1300 - 200

Baja

F-Fal

4.8 - 7.5

Cambur

0 - 900

10 – 35

1500 - 4000

Relat . alta

F-Fa

6.7 – 8.0

Durazno

1600 - 2700

2 – 30

1200 - 1800

Alta

F-FA-Fa

4.5 – 7.5

Fresa

800 - 2500

5 – 30

900 - 1500

Bastante

FA

4.5 – 7.0

Grapefruit

0 - 600

15 – 35

1100 - 200

Bastante

FA-F-Fa

Neutro

Guanabana

0 - 500

15 – 35

1000 - 1200

Seca

F-Fa profundas

5.0 – 7.0

Guayaba

0 - 1600

15 - 35

600 - 1000

Seca

F-Fa

4.3 - 8.3

Higo

600 - 1800

0 - 35

600 - 1500

F-Fa profundos bien drenados

5.5 – 7.0

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PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL SUELO

CAPÍTULO IV

Anexo. Características Agroecológicas de influencia en el desarrollo de algunos cultivos tropicales Lechosa

0 - 600

15 - 35

800 - 2000

F-Fa bien drenadas

5.0 – 8.0

Limón

500 - 1000

10 - 36

900 - 1600

Relativamente alta

FA-F-Fa fértiles y profundas

6.5 – 7.5

Mandarina

500 - 1000

10 - 35

1100 - 2000

Medianamente alta

FA-F-Fa fértiles y profundas

6.0 – 7.0

Mango

0 - 600

10 - 35

600 - 2500

F-FA bien drenados

5.0 -. 7.0

Melón

0 - 500

10 - 35

500 - 1600

Baja humedad relativo

Prospera en todo tipo de suelo

4.5 - 6.5

Naranja

500 - 1000

10 - 35

1100 - 2000

Relativamente alta

FA-F Fa

6.0 – 7.0

Nispero

0 - 1000

10 - 35

800 - 2000

Relativamente alta

FA-Fl-Fa

5.0 - 7.5

Parchita

0 - 800

24 - 27

800 - 15000

F ricos en M .O

4.5 – 7.0

Piña

0 - 800

15 - 45

600 - 3500

Relativamente alta

FA- Fa A

4.5 - 5.5

Platano

0 - 800

10 - 35

2000 - 4000

Relativamente alta

F Profundos bien drenados y aireados

6.0 - 7.5

Uva

0 - 1100

10 - 35

400 - 1100

0.15. Porcentaje arcilla

Espesor mínimo 1 cm. 2. C + Fe +Al (extractable) ≥ 1% color en húmedo es 7:5YR, o más rojo y values de 3 ó menos.

b. Espesor que es mayor de la décima parte de los horizontes entre superficie y argílico.

B. Si hay A, C, o Ap directamente sobre el espódico todas las propiedades de, y además: 1. Contenido de agua (15 bar) de menos de 20%. 2. Menos de 60% material piroclástico en la fracción entre 20 y 200. 3. Suficiente espesor o características, ya que el horizonte no desaparece después de arar 18 cms.

c. Películas de arcillas, si hay elementos de estructura o conecciones arcilla (puentes) entre granos de arena. Los horizontes B de los podsoles pardos grises son ejemplos de horizontes argílicos.

C. Si hay Ap, solamente con fragipan, con o sin álbico y en otros horizontes espódicos este Ap es un horizonte espódico, si: 1. El contenido de materias orgánicas es mayor del 3%.

3) Si el contenido de los horizontes sobre el argílico es más de 40%, la diferencia tiene que 8%; p.e., por encima de 45% ----- argílico 53%.

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CLASIFICACIÓN DE SUELOS





CAPÍTULO V

2. Porcentaje C + Fe + Al (extractable) ≥ 0,20 Porcentaje arcilla 3. Parte con películas de material amorfo. 4. Color más rojo que 10YR, value menor que 3. 5. Contenido de agua (15 bar) de menos de 20%. 6. Contenido de material piroclástico de menos de 60% en la fracción entre 20 y 200.

7. Duripan. Es una capa endurecedora con SiO2 o una mezcla de SiO2 y CaCO3. 8. Fragipan. Es una capa no endurecida, pero donde casi no hay penetración de raíces. Además hay cinco horizontes subsuperficiales de menor importancia para la clasificación:

El horizonte B2 de un podsol es un ejemplo de un horizonte espódico. 5. Cámbico. Como dice el nombre este es un horizonte donde algo cambió. Este cambio se puede referir a muchas cosas, por ejemplo: Gleisación, decalcificación; acumulación de humus, aluminio o arcilla, por insuficiente para argílico o espódico. Generalmente se puede ver el horizonte como el comienzo del desarrollo de un perfil.

Calcico

Este horizote tiene una acumulación de carbonato de calcio, tiene más de 15% CaCO3 en total, 5% más que el C. Es espesor tien que ser mayor de 15 cm.

Gípsico

El gípsico tiene una acumulación de yeso (Sulfato de Calcio), tiene 5% yeso más que el C. El espesor tiene que se mayor de 15 cm.

En cuanto a reconocer el cambio, hay muchos problemas, porque el gran número de propiedades específicas, hace que no exista un concepto central muy claro.

Sálico

6. Oxico. Este es el horizonte representativo de la zona tropical. Desafortunadamente, este horizonte, todavía no es bien conocido, porque aún le falta suficiente estudio. El oxico es el horizonte típico de suelos lateríticos, pero las definiciones no limitan mucho el concepto del oxico.

Estos tres horizontes son muy comunes en regiones áridas y semiáridas.

Las características del oxico son: A. Espesor mínimo de 30 cms. No hay un espesor máximo, pero se sabe que en los suelos lateríticos la capa lixiviada y meteorizada, muchas veces tienen un espesor muy grande. B. En el oxico hay solamente material resistente contra la meteorización y lixiviación, como óxidos hidartados de hierro, aluminio o minerales insolubles; además arcilla de tipo 1:1 (p.e. caolinita) y por eso la capacidad de bases intercambiables es muy baja y por eso la capacidad de bases intercambiables es muy baja (