El suelo: un sistema de tres fases

¿Cómo puede realizar el suelo las funciones de anclaje,

dotación de agua, oxígeno y nutrientes?

El suelo: un sistema de tres fases

Usos agrícolas del suelo

• Cultivos

• Pastos

• Bosque

Usos no agrícolas del suelo

• Recreación

• Cimentación

• Vertido de basuras

• Materiales de construcción

Otros usos

Génesis del suelo

La fase sólida inorgánica del suelo es la más abundante de su volumen total. Esta fase está constituida por fragmentos de rocas y minerales a más de los productos provenientes de su alteración.

Composición química y mineralógica de la roca madre.

• Minerales

Es una sustancia que ocurre en la naturaleza, con una composición química definida y que generalmente posee una estructura cristalina que a veces se expresa en una forma geométrica externa.

Clasificación

Por su origen

Primarios

Secundarios

Por su resistencia a la

alteración

Resistentes

Difícilmente alterables

Relativamente alterables

Por su composición

química

Silicatados

No silicatados

• Minerales silicatados Constituyen los minerales más importantes en casi todas las rocas madres y suelos. Están constituidos por un conjunto de tetraedros de Si ensamblados entre si, lo que da lugar a estructuras de diferentes tipos.

Tipos de minerales silicatados

Nesosilicatos

Olivino [(Mg, Fe) 2SiO4]

Sorosilicatos

Turmalina[(Si6O27Al3) Al3B3XY3 (OH, F04]

Inosilicatos

Piroxenos

Augita[Ca (Mg, Fe, Al)(Al, Si) 2O6]

Inosilicatos

Anfiboles

Hornblenda [Ca2 (Mg, Fe)5 (OH)2 (Al, Si)8 O22]

Filosilicatos

Micas {K(Fe, Mg, Mn)3[(OH)2(AlSi3O10)]} Vermiculita

{KAl2 [(OH)2 (AlSi3O10)]} Illita

Tectosilicatos

Cuarzo (SiO2)

Tectosilicatos

Feldespatos (K, Ca)

Ortoclasa

Vidrios volcánicos

Son silicatos complejos que no tienen estructura cristalina, composición química ni propiedades físicas definidas, razón por la cual se los considera mineraloides más que propiamente minerales. Son combinaciones oxigenadas de Si con Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, H, etc. Alofanos.

Obsidiana

Minerales no silicatados

• Sulfuros

Pirita (FeS)

• Óxidos, Oxihidratos e Hidróxidos

Magnetita (FeO. Fe2O3)

Hematita (Fe2O3)

Limonita

• Carbonatos

Calcita (CaCO3)

Dolomita

• Sulfatos

Yeso (CaSO4.2H2O)

• Fosfatos: Hidroxiapatita; Fluorapatita y Cloroapatita.

[Ca5(OH)(PO4)3] [Ca5(OH,F)(PO4)3]

Rocas

La fuente original de la mayoría de suelos es la roca. La roca sólida se rompe en pequeñas partículas que son los materiales del suelo.

Clasificación • Por su origen las rocas se clasifican en: Ígneas, Sedimentarias

y Metamórficas.

La alteración de la roca madre

La formación del suelo comprende procesos diversos, entre los cuales la alteración o meteorización del material madre y el desarrollo del perfil del suelo, son de los más importantes. El perfil del suelo se desarrolla a partir del material meteorizado.

Meteorización física La meteorización física produce sólo la desintegración física de la roca madre, pasando de un estado coherente a un estado suelto o fragmentario. Los agentes de la meteorización física son la temperatura, el agua, el viento, las sales y las raíces de las plantas.

Temperatura

• Agua

• El viento

• Sales

• Vegetación

Meteorización química

La meteorización química conduce a cambios en la composición química y mineralógica de las rocas bajo la influencia de los agentes atmosféricos e hidrosféricos.

La descomposición resulta de la acción separada o simultánea de los siguientes procesos químicos: solución, hidrólisis, oxidación, reducción, óxido reducción, hidratación y carbonatación.

Solución: Como efecto de la acción

solvente del agua se disuelven primero las sales solubles de elementos alcalinos y alcalinos térreos como cloruros, sulfatos, carbonatos y bicarbonatos. Un ejemplo es la disolución del calcáreo.

La remoción provoca la perdida de elementos en orden decreciente, según la serie de Polinov.

Hidrólisis: La reacción de los minerales

con los iones H+ y OH- del agua es la forma más importante de meteorización química que puede ocurrir. Esta forma de meteorización afecta de manera especial a los silicatos.

Oxidación: La oxidación es un proceso

importante que ocurre en rocas bien aireadas y en materiales de suelos donde la provisión de oxígeno es alta y la demanda biológica de oxígeno es baja.

Reducción: Los procesos de reducción

ocurren cuando en el medio de meteorización el material está saturado con agua (como abajo de una capa freática), la provisión de oxígeno es baja y la demanda biológica de O2 es alta.

Oxido Reducción: Un hecho común es

la fluctuación de las condiciones de oxidación a reducción, comúnmente cíclicas, en repuesta a las variaciones climáticas anuales. O bien, una etapa de la meteorización puede haberse cumplido bajo condiciones de reducción y otra, bajo condiciones de oxidación.

Hidratación: La hidratación se refiere a

la asociación de moléculas de agua o grupos hidroxilos con minerales, a menudo sin modificación o descomposición del mineral.

Carbonatación: El agua natural es en

realidad una solución diluida de ácido carbónico.

Meteorización biológica

Son los procesos de descomposición de las rocas que resultan de la acción de organismos. Con anterioridad a la acción de plantas como musgos, hepáticas y helechos que colonizan las rocas frescas, los microorganismos inician el proceso de meteorización extrayendo elementos nutritivos para su metabolismo.

Factores de la alteración

a) Condiciones climáticas Temperatura Precipitación Viento b) Características físicas Tamaño Dureza Grado de cementación c) Características químicas d) Organismos e) Topografía f) Tiempo

Diferenciación del perfil

Los suelos cambian en función del tiempo, en respuesta a su ambiente, representado por los factores de formación del suelo. Los edafólogos han clasificado las causas de esos cambios en cuatro procesos:

• Adiciones

• Pérdidas o sustracciones

• Desplazamientos

• Transformaciones