Suelo
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República Bolivariana de Ve nezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Es. T. I. A. C. Tulio Febres Cordero Proecto !uaru"ito Estado T#c$ira. Integrantes: %iaz Blanca Rodr&'uez (iset$ ) to *B+ %icie"bre ,-- Fase /ólida del /uelo.
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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Es. T. I. A. C. Tulio Febres Cordero
Proecto !uaru"ito
Estado T#c$ira.
Integrantes:
%iaz Blanca
Rodr&'uez (iset$
)to *B+
%icie"bre ,--
Fase /ólida del /uelo.
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La fase sólida está formada principalmente por materiales inorgánicos y
materia orgánica en diferente etapa de descomposición.
La materia orgánica es la fracción orgánica del suelo que incluye residuos
vegetales y animales en diferentes estados de descomposición, tejidos y células
de organismos que viven en el suelo y sustancias producidas por los habitantes
del suelo. Esta fracción se determina en general en suelos que pasan por un tamiz
con malla de .! mm.
El humus es la fracción más o menos estable de la materia orgánica del
suelo, la que se obtiene después que se ha descompuesto la mayor parte de las
sustancias vegetales o animales agregadas al suelo. "eneralmente es de color negro. El humus está compuesto por los restos posmortem de vegetales y
animales que, depositados en el suelo, son sometidos constantemente a procesos
de descomposición, transformación y s#ntesis.
El edafón lo forman los organismos vivientes del suelo, es decir, la flora y
fauna del suelo.
La composición bioqu#mica de los restos vegetales y animales var#a dentro
de un amplio rango, los tejidos verdes son más ricos en carbohidratos y prote#nas,
los tejidos le$osos contienen compuestos fenólicos %ligninas& y celulosas. Las
bacterias tienen alto contenido de prote#nas, los l#quenes contienen muchos
carbohidratos. Entre los componentes orgánicos de los restos vegetales y
animales están los carbohidratos, prote#nas, polipéptidos, ácidos nucleicos,
grasas, ceras. 'esinas, ligninas, etc.
El proceso de humificación consiste en la degradación o descomposición de
la materia orgánica como prote#nas, carbohidratos, etc. que por procesos de
s#ntesis y polimerización producen nuevos agregados qu#micos que se llaman
ácidos h(micos. )ienen estructura aromática compleja y variable, son compuestos
de masa molecular entre *! !!! y +! !!! gmol.
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Los ácidos h(micos se clasifican en tres grupos- ácidos f(lvicos, ácidos
h(micos y huminas de acuerdo a su solubilidad en diferentes solventes como
agua, bromuro de acetilo, alcohol et#lico y el hidróido de sodio en solución.
Los ácidos f(lvicos representan la fracción de humus etra#ble por álcali,
que no precipita por ácidos y que tiene color amarillento rojo. "eneralmente son
compuestos fenólicos de peso molecular bajo.
Los ácidos h(micos se etraen con hidróido de sodio y que puede
precipitar por ácidos como el ácido clorh#drico. "eneralmente son pol#meros de
alto peso molecular que forman coloides esferoidales, su capacidad de
intercambio catiónico se debe a la presencia de la función ácido orgánico %/0112&y de la función hidroilo. La fracción de los ácidos h(micos soluble en etanol se
denomina ácido himatomelánico, que es de color marrón rojizo.
Los ácidos h(micos pardos son más dif#ciles de flocular y son más pobres
en nitrógeno que los ácidos h(micos grises.
Las huminas representan la fracción que sólo es soluble en solución de
hidróido de sodio caliente.
Los restos vegetales y animales son pol#meros de compuestos orgánicos
que durante el proceso de transformación son degradados hasta sus
constituyentes básicos y como se forma nitrógeno, fósforo y azufre le llaman
proceso de mineralización. 3or el proceso de humificación y mediante s#ntesis
microbiológica se producen nuevos compuestos qu#micos de masa molecular
grande y de color oscuro, que constituyen la fracción edáfica del suelo.
Fase (&0uida del /uelo
4iendo estrictos, los suelos son sistemas sin equilibrio, ya que
continuamente están ocurriendo reacciones f#sicas, qu#micas o biológicas que les
están alterando sus propiedades. 5o obstante, se pueden alcanzar equilibrios
parciales en algunos suelos en los que los sólidos del suelo no cambian. 3or
ejemplo, el intercambio de cationes de 5a6 y de 0a6.
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7no de los aspectos importantes del conocimiento de un suelo es el estudio
de sus propiedades qu#micas ya que la fase l#quida del suelo está formada por la
solución del suelo que proporciona los nutrientes a las plantas y es el medio en el
que se llevan a cabo la mayor#a de las reacciones qu#micas del suelo, las cuales
se tratan de eplicar con base en los principios de la qu#mica. Los minerales son
óidos cuyas cargas son contrarrestadas por los iones de silicio, aluminio, fierro y
peque$as cantidades de otros cationes.
"ran parte del comportamiento qu#mico del suelo se puede eplicar
considerando la competencia entre las especies qu#micas del o#geno, 1 /, 12/ y
21 para captar cationes y aniones en la solución de suelo y en los sólidosadyacentes, ya que el agua es un óido cuya carga es contrarrestada por los iones
de hidrógeno.
La cantidad de átomos, iones y moléculas que participan en una reacción
qu#mica es tan grande que no se pueden medir directamente, sin embargo, es
importante conocerlo porque determina la magnitud de una reacción qu#mica.
0omo el medio qu#mico de un ion en una solución acuosa es muy
semejante en algunos aspectos al medio que rodea al mismo ion en un mineral
resulta importante el estudio de las soluciones acuosas.
El que las moléculas de agua interact(an fuertemente entre s# se pone de
manifiesto en la temperatura de ebullición tan alta y en el gran valor del calor
espec#fico del agua. 3or ejemplo, el sulfuro de hidrógeno %ácido sulfh#drico& 2 4 es
una molécula qu#micamente muy similar a la del óido de hidrógeno, 21, pero
tiene una temperatura de ebullición muy baja, / 8*90, debido a que la interacción
entre sus moléculas es mucho menor que la de las moléculas de 21. La razón
principal para que eistan las interacciones tan fuertes entre las moléculas de 2 1
son sus puentes de hidrógeno y que los iones hidrógeno forman un ángulo de
*!+9, lo que genera un dipolo con etremos positivos en los hidrógenos y
negativos del lado del o#geno. La atracción electrostática del etremo positivo de
una molécula de 21 con el etremo negativo de otra molécula de 21 forma una
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estructura interna que se pone de manifiesto en el hielo %agua sólida& y se observa
débilmente en el agua l#quida. Esto hace que se formen en el agua l#quida
peque$os grupos de moléculas de agua que tienen una estructura parecida a la
del hielo, es decir, que a nivel molecular el agua l#quida es como una suspensión
de hielo en agua.
En una solución acuosa, las moléculas de agua y los solutos en el agua
interact(an todas entre s# %las moléculas de agua con las de agua y con las de los
solutos y viceversa&. Las moléculas de los solventes y de los solutos iónicos y no
iónicos nunca están libres de la influencia de las otras moléculas o iones de su
alrededor. 4in tales interacciones el estudio de la qu#mica de soluciones ser#asencillo ya que las soluciones l#quidas se comportar#an como los gases ideales,
sin considerar interacciones entre las part#culas que los constituyen.
Fase !aseosa del /uelo.
La fase gaseosa o :atmósfera del suelo: está constituida por un gas de
composición parecida al aire cualitativamente pero con proporciones diferentes de
sus componentes. Ella permite la respiración de los organismos del suelo y de las
ra#ces de las plantas que cubren su superficie. )ambién ejerce un papel de primer
orden en los procesos de oido/reducción que tienen lugar en el suelo.
El contenido en o#geno del aire del suelo oscila entre el *! ; y el ! ; y
nunca alcanza el * ; del aire atmosférico. La discrepancia mayor entre ambos
gases se encuentra en el contenido en dióido de carbono en el que el aire del
suelo contiene, como m#nimo, diez veces más que el atmosférico oscilando entre
el !. ; y el <.+ ;, cantidad que puede superarse ampliamente en suelos mal
aireados.
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Composición media
Componente Gas del suelo Aire
1#geno *! = ! ; * ;
5itrógeno >?,+ = ?! ; >? ;
@ióido de carbono !. = <.+ ; !.!< ;
Agua 4aturado Bariable
1tros C * ; D * ;
La razón principal de esta discrepancia hemos de buscarla en la respiración
de las ra#ces de las plantas y de los microorganismos del suelo sin olvidar el
dióido de carbono desprendido en la transformación de la materia orgánica.
El intercambio gaseoso entre el suelo y la atmósfera se produce por
difusión entre ambos. 5o obstante eisten procesos que favorecen este
intercambio y que se conocen como respiración del suelo. Fsta se realiza
primordialmente por los cambios de volumen que eperimenta la fase sólida del
suelo en las alternancias térmicas producidas entre el d#a y la noche también se
ve favorecida por los periodos de lluvia que desalojan la práctica totalidad del aire
eistente, que es absorbido de la atmósfera a medida que el agua vaabandonando el suelo a través de la macroporosidad del mismo que es el dominio
de los gases.
La importancia de la respiración de los organismos en la composición de la
atmósfera del suelo, se pone de manifiesto por las diferencias estacionales que se
observan en el contenido de dióido de carbono, cuyos máimos corresponde a
los periodos de máima actividad. Estas diferencias se acrecientan en los suelos
cultivados pues el efecto de la respiración radicular es el más intenso. 3ara un
mismo a$o y terreno, los contenidos en dióido de carbono llegan a cuadruplicarse
en las áreas en que el suelo está cultivado respecto al que está en barbecho.
La importancia de la transformación de la materia orgánica en el contenido
en dióido de carbono del aire del suelo, se pone de manifiesto cuando
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comparamos las composiciones de suelos sometidos a una aplicación de
enmiendas orgánicas con los no sometidos a las mismas.
7n importante factor regulador del dióido de carbono del aire del suelo es
el sistema carbonato/bicarbonato y la presencia de calcio en la solución del suelo.
El primero modifica su distribución, pues en las zonas en que la presión parcial del
dióido de carbono es elevada se produce la transformación del carbonato cálcico
en bicarbonato soluble, que migra en el perfil hasta llegar a zonas donde la
presión parcial es menor y desprende el gas y se transforma de nuevo en
carbonato que se concentra, dando lugar a la formación de horizontes cálcicos.
0uando no eisten carbonatos en el suelo, si hay calcio en la solución, parte deldióido de carbono es fijado en la formación de carbonato cálcico.
Es un fenómeno semejante al que genera el equilibrio del dióido de
carbono y del o#geno en la atmósfera a nivel mundial. En este caso son los mares
los encargados de los intercambios con una importante función del sistema citado.
En el caso del dióido de carbono se produce una gran absorción por parte del
plancton que elimina un contenido semejante de o#geno. En ambos casos es
necesario un desplazamiento de las masas de aire, pues mientras que el mayor
consumo de o#geno y desprendimiento de dióido de carbono se produce en el
hemisferio norte, las mayores masas de agua están en el hemisferio sur.
7n papel semejante tienen las masas boscosas, si bien se ha eagerado su
función benefactora. Es cierto que realizan una gran depuración fotosintética, pero
no es menos cierto que ello lleva consigo la generación de una ingente cantidad
de biomasa que en una gran parte acaba en el suelo la mineralización de esa
masa vegetal desprende una enorme cantidad de dióido de carbono, como vimos
en el caso de los suelos estercolados. El aprovechamiento maderero reduce las
emisiones de dióido de carbono y favorece el efecto depurador, siempre que esto
no implique la destrucción del bosque, como suele suceder.
Estructura.
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Es el modo en el que se agrupan las part#culas elementales del suelo para
generar formas de mayor tama$o, conocidas como agregados o vulgarmente
terrones.
En la estructura hemos de distinguir tres aspectos diferentes, la morfolog#a
de los agregados, su grado de desarrollo y el tama$o.
En el suelo hay part#culas de distintos tama$os, desde micras a mm,
que no se observan por separado sino que aparecen más o menos agrupadas
siguiendo diferentes procesos en los que predominan la simple adhesión o la
floculación de los coloides, que lleva consigo el englobamiento de las part#culas de
mayor tama$o. En el caso de la adhesión suele presentarse una fragmentaciónsubsecuente.
)odo ello genera unas formas diferentes que reciben nombres espec#ficos
para facilitar la comprensión y simplificación de las descripciones.
Clasi1icación de la Estructura.
Estructura particular. 4e presenta cuando sólo hay arena y la floculación
es imposible y las part#culas quedan separadas. Es propia de los horizontes E.'ealmente no se trata de una estructura pues no responde a los criterios de
definición de la misma pero se le asigna el término para mantener una unidad en
la definición y describir este estado de :no agregación: del suelo.
Estructura masiva. 1curre cuando las part#culas se adhieren tanto que
aparece una masa sin grietas y sin diferenciación de agregados. Es propia de
materiales que no han sufrido procesos edáficos pero que poseen coloides
arcillosos derivados de su origen como son los horizontes 0.
Estructura fibrosa. Es otra de las situaciones que no responde al criterio
de estructura como sucede con las anteriores. Está constituido por fibras
procedentes del material orgánico poco descompuesto en el que los restos de
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tejidos son fácilmente visibles la (nica organización es el entrelazamiento de las
fibras. Es propia de los horizontes orgánicos 2 y 1.
Estructura grumosa o migajosa. 3rocedente de la floculación de los
coloides minerales y orgánicos y mantiene el aspecto de los grumos formados.
4us agregados son peque$os, muy porosos y redondeados, lo que hace que no
encajen unos con otros y dejen huecos muy favorables para la penetración de las
ra#ces. 4u peque$o tama$o hace que el contacto entre suelo y semilla sea bueno
y favorezca su germinación al suministrarle el agua necesaria. Es propia de los
horizontes A, ricos en materia orgánica. Gunto con la que sigue, representa al
grupo de las estructuras que se conocen como construidas. Estructura granular. Aparece cuando los agregados son pocos o nada
porosos por el predominio de la arcilla sobre la materia orgánica en el proceso de
floculación. Es propia de horizontes A de suelos pobres en materia orgánica, como
los de cultivo.
Eisten otro tipo de estructuras que no proceden de la floculación de los
coloides sino de la adhesión de los mismos al desecarse el suelo, la masaformada se fragmenta y por ello se conocen como estructuras de fragmentación.
Estructura subpoliédrica o subangular. 0onstituye un enlace entre las
estructuras construidas y las de fragmentación y participa de ambos procesos
morfológicamente esta entre la que le precede y la que sigue. 4us agregados
tienen forma poliédrica equidimensional con las aristas y los vértices redondeados.
Es propia de horizontes A muy pobres en materia orgánica y de la parte superior
de los horizontes H.
Estructura poliédrica o angular. Es la representante genuina de las
estructuras de fragmentación. 4u forma recuerda a la de un poliedro
equidimensional con aristas y vértices afilados y punzantes. Los agregados
encajan perfectamente unos en otros y dejan un sistema de grietas inclinadas. Es
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t#pica de horizontes H con contenidos arcillosos medios o con arcillas poco
epansibles.
Estructura prismática. Es similar a la anterior pero la dimensión vertical
predomina sobre las horizontales, adoptando una forma de prisma. 0uando es
muy gruesa constituye una transición a la estructura masiva. Es propia de los
horizontes H muy arcillosos que los hace compactos y se resquebrajan en grandes
bloques.
Estructura columnar. Es otra variedad de estructura prismática que se
produce siempre que hay una dispersión fuerte de la arcilla provocada por una alta
concentración de sodio. Las arcillas sódicas al secarse forman una masa muy
compacta que se resquebraja en grandes prismas muy duros e impenetrables por
el agua el agua cargada de coloides fluye fundamentalmente por las grietas que
quedan entre los agregados y esto hace que las part#culas en suspensión
erosionen la parte alta de los agregados y le den un aspecto de c(pula. En estas
condiciones también se dispersa la materia orgánica, por lo que esa suspensión
impregna la superficie de los agregados que quedan revestidas de oscuro y se les
conoce como columnas enlutadas. Es frecuente que las sales quedenimpregnando la parte superior y cristalicen al secar, lo que provoca una cubierta
blanca. Es propia de los horizontes H de suelos salinos sódicos.
Estructura esquistosa o laminar. Es una estructura semejante a las
anteriores pero en la que la dimensión vertical es mucho menor que las
horizontales. Es propia de horizontes 0 procedentes de materiales originales
esquistosos que le ceden al suelo su estructura. En otras ocasiones se debe a
aportes continuados de material con teturas diferentes, como sucede en los
suelos aluviales.
Estructura escamosa. 4u forma es la de una lámina delgada y curvada
con aspecto cóncavo. 1curre en zonas encharcadas y desecadas en las que, en
el (ltimo per#odo, se produce una sedimentación de las part#culas que hab#a en
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suspensión y una selección por tama$os en la que quedan abajo las más gruesas.
Al secarse, mientras las part#culas gruesas no cambian de volumen, la fracción
fina y coloidal se contrae. Este estrechamiento provoca tirantez y hace que la
superficie su curve. 4iempre aparece en superficie y es una estructura pasajera
porque en el momento que llueve la estructura va a su forma primigenia.
Te2tura.
La tetura es la forma en la que se distribuyen por tama$os las part#culas
del suelo. 4u determinación ha de hacerse mediante el correspondiente análisis.
5o obstante, en el campo puede apreciarse de forma indirecta formandouna peque$a bola entre los dedos, con ayuda de una peque$a adición de agua si
el suelo está demasiado seco. @el comportamiento de esa bolita puede deducirse
el contenido en las diversas fracciones. 0uanto más moldeable es la bolita
formada, mayor será el contenido en arcilla. La untuosidad o pegajosidad de la
misma es un #ndice del contenido en limo. La arena se detecta por el ruido que
hace al amasarla entre los dedos, cuanto mayor es el chirrido que se produce
mayor será su contenido en arena.
0on cierta eperiencia pueden distinguirse varios tipos teturales, pero lo
más interesante es la comparación del comportamiento de los diferentes
horizontes, para lo cual no es necesaria una gran eperiencia sino una modesta
capacidad de observación.
Consistencia.
Es la trabazón o coherencia entre las part#culas del suelo. Bar#a seg(n el
estado de humedad por lo que conviene determinarla con el suelo seco, h(medo y
mojado. 4e considera que el suelo está seco cuando cambia de color al a$adirle
una gota de agua, y si tal no sucede decimos que está h(medo cuando no moja la
mano al cogerlo, o mojado cuando s# lo hace.
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4i se toma un agregado seco ofrece una cierta resistencia a partirse, al
humedecerse se fractura mejor y cuando está mojado puede resultar moldeable y
más o menos pegajoso.
%ensidad.
En el suelo, como en cualquier otro cuerpo f#sico, la densidad se define
como la masa por unidad de volumen. Ahora bien, dado su carácter poroso,
conviene distinguir entre la densidad de sus componentes solidos y la del conjunto
del suelo, incluyendo los huecos, por ello nos referiremos a dos tipos de densidad.
ensidad real.
4e designa de esta forma a la densidad de la fase sólida. Es un valor muy
permanente pues la mayor parte de los minerales arcillosos presentan una
densidad que está alrededor de .8+ gramos por cent#metro c(bico. Iuy
semejante es la de los minerales más abundantes en las arenas, como cuarzo,
feldespatos, etc... Los carbonatos presentan una densidad algo menor as# como la
materia orgánica, que puede llegar a valores de !.* por lo que en horizontes muy
orgánicos o carbonatados habr#a que reconsiderar el valor anterior,fundamentalmente en los primeros en los que puede calcularse aplicando los
valores citados a los contenidos relativos de fracción mineral y orgánica.
ensidad aparente.
'efleja la masa de una unidad de volumen de suelo seco y no perturbado,
para que incluya tanto a la fase sólida como a la gaseosa englobada en ella. 3ara
establecerla debemos tomar un volumen suficiente para que la heterogeneidad del
suelo quede suficientemente representada y su efecto atenuado.
Es muy variable seg(n el suelo, incluso en cada uno de los horizontes
porque depende del volumen de los poros. 4i el suelo es compacto, la densidad
sube. 4u valor en los horizontes A suele estar comprendido entre * y *.+,
mientras que en los horizonte H puede alcanzar hasta *.+ o más alto.
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Color.
El color es muy variable y también muy importante. 2ay que prestar mucha
atención tanto a la matriz de los horizontes como a la presencia de manchas.
La caracter#stica principal de la formación de la parte mineral del suelo es la
generación de arcilla. )odos los minerales esenciales que constituyen la fracción
arcillosa son blanquecinos, pero no es ése el color habitual de las arcillas
etra#das del suelo, la razón es la presencia de unas sustancias coloreadas y con
un fuerte poder de tinción que se conocen como agentes cromógenos.
El color no es una propiedad fr#vola, como podr#a parecer, sino que nosofrece numerosas claves sobre la formación del suelo y de su comportamiento.
3or ello es necesario epresarlo con gran precisión para que pueda ser
interpretado por personas diferentes de las que realizan su descripción.
Te"peratura.
La vida sobre la superficie terrestre no ser#a posible sin el concurso de la
energ#a solar, que cada medio biológico utiliza a su manera. El suelo no escapa a
esta norma y se produce un intercambio de calor entre él y la atmósfera, que se
rige mediante unas leyes que son válidas para todos los suelos, pero eisten
modalidades particulares para cada individuo, que son las que conocemos como
propiedades térmicas.
Los principales parámetros que definen el comportamiento térmico de un
suelo son su calor espec#fico y su conductividad térmica, pero para que se
produzca un calentamiento de los diversos horizontes edáficos, es necesario que
la radiación solar llegue hasta la superficie y penetre en ella.
@esde un punto de vista práctico, la temperatura del suelo presenta una
considerable importancia agronómica, ya que determina el momento de la
germinación, la velocidad de enraizamiento y la longitud del ciclo vegetativo, que
en muchas ocasiones se epresa por el n(mero total de calor#as necesarias.
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)ambién determina la actividad de los microorganismos, gobernando procesos tan
importantes como la humificación, la mineralización o la fijación de nitrógeno
atmosférico. Además regula la evaporación del agua y por consiguiente el
aprovechamiento de las lluvias en climas con déficit de agua la orientación de los
cultivos puede afectar profundamente a su rendimiento.
@el mismo modo interviene en la génesis del suelo, pues además de afectar
a los procesos bioqu#micos lo hace sobre la alteración mineral y tiene la
posibilidad de dirigir la formación de los complejos órgano/minerales en un sentido
determinado, que como vimos modifica su comportamiento y la subsecuente
horizonación del suelo.
