El suelo: origen, estructura y cmposicióN. La utilizacion delsuelo. La contaminación del suelo. MÉTodos de analisis de suelos
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PREPARAOPOS 07 TEMA 17: SUELOS Tema 17. EL SUELO: ORIGEN, ESTRUCTURA Y CMPOSICIÓN. LA UTILIZACION DELSUELO. LA CONTAMINACIÓN DEL SUELO. MÉTODOS DE ANALISIS DE SUELOS. 1. EL SUELO: FORMACIÓN, MORFOLOGÍA Y COMPOSICIÓN 1.1. El proceso de edafogénesis 1.2. El perfil del suelo 1.3 Los componentes edáficos a) Fase sólida b) Fase líquida c) Fase gaseosa 2. PROPIEDADES DEL SUELO. 2.1 Propiedades físicas a) Textura b) Estructura: porosidad y permeabilidad c) Humedad edáfica 2.2 Propiedades químicas a) Acidez del suelo: pH b) Capacidad de intercambio de iones c) Factores que influyen en la absorción de nutrientes. 3. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS 3.1 Suelos zonales a) Suelos de latitudes altas b) Suelos de latitudes medias c) Suelos de latitudes tropicales y ecuatoriales. 3.2 Suelos intrazonales. 4. SUELOS DE LA PENÍNSULA IBÉRICA 5. DEGRADACIÓN SUELO: EROSIÓN, CONTAMINACIÓN Y DESERTIFICACIÓN 5.1 Erosión del suelo a) Formas de erosión b) Factores que influyen en la erosión del suelo 5.2 Contaminación, salinización y anegamiento del suelo. 5.3 Desertificación de la Tierra. a) Desertificación en el mundo b) Desertificación en España 5.4 Medidas para combatir la erosión y la desertificación a) medidas de carácter forestal b) Medidas de carácter agrícola. 6. USOS DEL SUELO 7. ANALISIS DE SUELOS 1. EL SUELO: FORMACIÓN, MORFOLOGÍA Y COMPOSICIÓN 1.1. El proceso de edafogénesis El suelo es la capa superficial de la corteza terrestre en las áreas continentales, resultante de la alteración del sustrato litológico. a)La edafogénesis El proceso de formación del suelo (edafogénesis), parte de un sustrato rocoso (roca desnuda o roca madre), sobre el que actúan los agentes meteorizantes y erosivos, fundamentalmente los climáticos, provocando, por una parte una disgregación tísica de sus componentes y por otra, una alteración química de sus constituyentes mineralógicos. Sobre este sustrato se asientan en primer lugar los líquenes y cianobacterias, y posteriormente los musgos. Son organismos carentes de raíces verdaderas con capacidad de fijarse en la roca y absorber agua, al tiempo que la humedad retenida contribuye a la degradación de la roca. Estos colonizadores contribuyen con su actividad biológica a transformar el sustrato sobre el que se asientan de forma que se origina un tapiz en el que caen semillas, que al germinar desarrollan un sustrato vegetal inicial. Las plantas van introduciendo sus raíces por las pequeñas fisuras de la roca y van alterando la roca cada vez más. Mientras tanto, los agentes erosivos continúan su acción de tal forma que, al cabo de cierto tiempo, se habrá formado una capa de suelo, que conforme vaya evolucionando, se hará más profunda. Se constituye así el perfil del suelo, en cuya base se localiza la roca madre, a una profundidad que puede oscilar dependiendo de su grado de evolución.(cm a m) b)La Factores que intervienen en la edafogénesis La formación del suelo y el tipo de suelo originado dependen de una serie de factores, entre los que destacan:
Las bacterias quimiosintéticas y los hongos ayudan a formar humus mientras que los virus suelen ser bacteriófagos. Las plantas superiores disgregan el suelo al penetrar sus raíces y aumentan la fracción orgánica cuando mueren algunas de sus partes (hojas, flores, frutos…) Los gusanos difieren y remueven el suelo, los artrópodos se alimentan de tejidos muertos aumentando la materia orgánica transformada en humus, mientras que los pequeños mamíferos airean y aumentan la M.O. del suelo. Sin embargo, los protozoos al ser depredadores de microorganismos, son perjudiciales. - Topográficos: Los suelos serán esacos o nulos en laderas de elevada pendiente, mientras que las depresiones tampoco son aptas ya que se destruyen horizontes continuamente por la acumulación continuada de materiales. los suelos que se forman en terrenos llanos son los más profundos. - Litológicos: La roca madre que ha de formar el suelo puede ser de cualquier tipo. Ahora bien, las diferencias de meteorización entre unas y otras hacen más aptas para este fin a las que más fácilmente se desintegran y descomponen. En la desintegración mecánica las calizas son muy resistentes, las pizarras lo son poco y menos aún las areniscas. Hay rocas que se descomponen muy difícilmente como el pórfido y la fonolita. Los tipos de rocas más comunes en la superficie terrestre son los carbonatos y los silicatos. Los carbonatos se disuelven en el agua de lluvia cargada de CO2, en forma de bicarbonato cálcico, soluble en agua. Los silicatos responden de forma diferente a los agentes químicos. P.ejemplo, el cuarzo es prácticamente inatacable por los gentes químicos, y sólo es atacado por agentes físicos. En ambos casos, el resultado de su alteración es la formación de minerales arcillosos, que constituirán la base del suelo que se va a formar. Los elementos accesorios resultantes de la alteración (Fe, Mg, Ca…) le proporcionan al suelo diversas características. - El tiempo: A medida que transcurre el tiempo, el suelo va evolucionando, de tal forma que se puede hablar de suelos jóvenes y maduros. Estos últimos se encuentran en equilibrio con la vegetación y el clima. Entonces hablamos del clímax del suelo, que es el perfil que está en equilibrio con las condiciones climáticas características de una región. Se requieren unos 50-80 años para que se origine un suelo mínimamente constituido, que puede tardar hasta 10.000 años en alcanzar la madurez. - Acción antrópica: el hombre puede modificar la evolución de los suelos alterando su estructura y composición y cambiando la vegetación. En general, la acción antrópica sobre el suelo provoca su evolución regresiva, es decir, que le aleja del clímax, y en numerosas ocasiones supone su degradación. 1.2. El perfil del suelo El suelo está estructurado desde la superficie hasta la roca madre en una serie de estratos más o menos horizontales llamados horizontes, que se diferencian entre sí por su estructura, composición y propiedades. El conjunto de horizontes de un suelo se denomina perfil edáfico. Un perfil completo consta de dos tipos de horizontes: los más superficiales son los de eluviación o arrastre (A); debajo suyo se encuentran los de iluviación o acumulación (B), que descansan sobre el material rocoso que se está degradando (C). · El horizonte A es un horizonte de acumulación de materia orgánica en el que parte de sus componentes minerales han sido lavados o arrastrados hacia horizontes más profundos. Es una capa muy importante porque proporciona al suelo los elementos nutritivos en forma asimilable para las plantas. Es donde viven la mayoría de las plantas. Su color es oscuro a negro debido a la gran cantidad de humus. Dentro de este horizonte se pueden distinguir varios subhorizontes, según su grado de madurez: A1, con organismos muertos no alterados A2, de fermentación de sustáncias orgánicas. A3, de humificación A4, de decoloración o blanqueada. · El horizonte B es un horizonte de acumulación de materia mineral, enriquecido por los elementos que provienen del horizonte superior. También se llama horizonte de precipitación o acumulación. Esta menos alterado ycon menos humus que el A, pero donde llegan las raíces de los vegetales, el oxígeno y el anhídrido carbónico atmosféricos. Su color es pardo rojizo o amarillento, debido a la presencia de óxidos de hierro y a la menor presencia de humus. · El horizonte C está compuesto por fragmentos de la roca madre más o menos alterados, pero sin humus, donde las aguas penetran y adonde difícilmente llegan las raíces y los gases atmosféricos. Está formado en su mayor parte por abundantes cantos sueltos embebidos en una matriz de arena y arcilla. Tanto el tamaño como la abundancia de éstos cantos aumenta hacia su parte inferior. · Finalmente, el horizonte D es la roca madre inalterada, por lo que más que pertenecer al suelo marca su límite. En los suelos poco evolucionados suele haber solo un horizonte A, que descansa sobre la roca madre: perfil AC. A medida que evolucionan, se va formando el horizonte B; cuando están muy evolucionados cada horizonte se va diferenciando y subdividiendo (A0, Ah, etc.). 1.3. Los componentes edáficos En el suelo ha una mezcla de muchos componentes distintos. Por el estado físico en que se encuentran podemos distinguir tres fases: sólida, líquida y gaseosa. a) Fase sólida Está constituida por los organismos o la parte de ellos (raíces) que viven en el suelo y por la materia inerte, que constituye el armazón del suelo. - ORGANISMOS. Son imprescindibles para el correcto funcionamiento del suelo, tanto para su formación y evolución como para proporcionarle la fertilidad y estructura. Los principales son: · Bacterias. Suelen vivir en zonas con materia orgánica y alrededor de la rizosfera (pelos absorbentes de las raíces). La mayor parte son quimiolitótrofos o quimioorganótrofos, que intervienen en la humificación y mineralización de la materia orgánica. Algunas bacterias fijan N2 atmosférico (Rhizobium). · Hongos. Quimiorganótrofos todos ellos. Descomponedores de la materia orgánica, sobre todo de la celulosa y lignína. Se desarrollan principalmente en suelos ácidos. · Algas. Se incluye en este grupo a las algas verde-azuladas (cianofíceas o cianobacterias), muy importantes por la capacidad de algunas de ellas de fijar N2 atmosférico. Las algas viven cerca de la superficie, en zonas húmedas. · Protozoos. Muy abundantes en suelos con gran cantidad de materia orgánica, de la que se alimentan. · Animales. Todos ellos heterótrofos, se alimentan de materia orgánica en descomposición o de otros organismos. Los más abundantes son invertebrados artrópodos, sobre todo ácaros, colémbolos y larvas de todo tipo de insectos, y no artrópodos predominando los nematodos. También se encuentran vertebrados (musarañas, topos, etc). - MATERIA INERTE. Conjunto de materiales de naturaleza orgánica e inorgánica que constituye el armazón del suelo. Esta formada por:
b) Fase Líquida Es una disolución acuosa de diferentes iones, que ocupa fundamentalmente los poros más pequeños del suelo (microporosidad). - Cationes: Na+, K+, Ca++, Mg2+. - Aniones: Cl-, NO3-, HCO-3, SO42-, PO43-. El agua del suelo puede ser de diferentes tipos según su movilidad: - Agua circulante. Es la que se mueve por los poros y grietas del suelo. Puede ser:
- Agua retenida. Es la que no circula o lo hace muy difícilmente. Puede ser:
c) Fase gaseosa Es el aire del suelo. Su composición es parecida a la del aire atmosférico, pero con una menor proporción de 02 (20-20,5 %) y mucho mayor de CO2 (0,5-1 %) debido a la gran actividad biológica que se desarrolla en el suelo. 2. PROPIEDADES DEL SUELO. Las características físicas del suelo y las propiedades químicas están íntimamente relacionados, y el crecimiento normal desarrollo de la vegetación depende de todas ellas ligadas entre sí. 2.1. Propiedades físicas a) Textura Es la distribución o proporción de los tamaños delas partículas sólidas existentes. Así encontramos:
La textura determina la capacidad de retención de agua y la permeabilidad. Los suelos arcillosos son porosos pero impermeables. Los suelos arenosos son muy permeables pero con escasa retención de agua. Un suelo con textura predominante en cualquiera de las fracciones siempre será deficiente por alguna causa. Únicamente los suelos que posean fracciones gruesas y finas en proporciones adecuadas tendrán una textura equilibrada, siendo ligeros, aireados y permeables, con mediana capacidad de retención del agua y ricos en elementos nutritivos. Este tipo de suelo se denomina suelo franco, y su textura es limo-arcillo-arenosa. b) Estructura: porosidad y permeabilidad La estructura del suelo es la disposición v estado de agregación o cohesión de los componentes edáficos sólidos. Tiene importancia para el desarrollo vegetal, ya que determina algunas características importantes como permeabilidad, drenaje, lavado de nutrientes, etc. Para evaluar el tipo y estabilidad de la estructura del suelo se puede recurrir a dos características, la porosidad y la permeabilidad. - Porosidad: es el volumen de espacios vacíos del suelo expresado en porcentaje del volumen total. Oscila entre el 30 y el 60 %. Dependiendo del tamaño de los poros, la porosidad puede ser:
Porosidad total = Macroporosidad + Microporosidad. - Permeabilidad: es la velocidad de infiltración del agua en el suelo saturado. La infiltración se produce por gravedad y, lógicamente, cuantos mas huecos haya en el suelo más grandes sean, la permeabilidad será mayor; también aumenta mucho con el contenido en materia orgánica. c) Humedad edáfica: el pF Se puede establecer un balance hídrico en el suelo como la suma de las ganancias y pérdidas en un periodo determinado: Reserva de agua = Ri + P - D - E - Ev Ri : Reserva inicial de agua P: Precipitaciones D: Drenaje (percolación en profundidad) E: Escorrentía (arrastre superficial) Ev: Evaporación De esta reserva de agua, parte puede ser extraída por la vegetación y se llama Reserva Útil (RU), y otra parte está fija en el suelo y se llama Reserva no Utilizable. Las fuerzas que determinan el movimiento del agua el suelo son de dos tipos: - Fuerza gravitacional. Es la que actúa hacia abajo por gravedad. - Fuerzas matriciales. Son las responsables de la retención del agua en el suelo, de forma que para poder extraerla se necesita una que recibe el nombre de potencial matricial, cuyo valor oscila entre y 15.000 mb. Para utilizar más cómodamente los valores del potencial matricial se recurre a su logaritmo, pF, que varia entre 0 y 7; cuanto mayor es, más fuertemente se encuentra retenida el agua en el suelo y, por consiguiente, más difícilmente podrá absorberla la planta. Dependiendo del pF, se consideran tres tipos de agua en el suelo: - Agua gravitacional. Es el agua móvil no utilizable por la planta. Su pF es inferior a 2,5. - Agua de Capacidad de Campo. Es la humedad retenida a pF = 2.5. - Agua de Punto de Marchitamiento. Es la humedad retenida a pF = 4.2; las plantas no pueden absorberla y, por tanto, se marchitan. - El agua útil del suelo es el porcentaje de humedad que se encuentra entre la capacidad de campo y el punto de marchitamiento. pF 2,5 < agua útil < pF 4,2 2.2. Propiedades químicas a) Acidez del suelo: el pH La importancia del pH del suelo radica en su influencia para movilizar los nutrientes (los pH ácidos favorecen la absorción de aniones, y los básicos, la de cationes) y en la afinidad de los distintos tipos de vegetación para crecer mejor en un medio qué en otro según su acidez. b) Capacidad de intercambio de iones Las plantas necesitan absorber nutrientes para desarrollarse. Estos siempre son asimilados en forma inorgánica, y de ellos, solo el carbono y el oxígeno penetran en la planta por los estomas. Los demás nutrientes son absorbidos por los pelos radiculares. En el suelo, los nutrientes pueden encontrarse en cuatro situaciones:
c) Factores que influyen en la absorción de nutrientes
· Temperatura: Su aumento incrementa los procesos de absorción hasta una Tª límite · Luz: Al abrirse los estomas, facilitan la absorción de agua. · Oxígeno: Su falta inhibe la absorción salina.
· pH: A pH acido se absorben mejor los aniones y a pH básico los cationes. · Antagonismo: El exceso de un ión puede perjudicar la absorción de otro, por ejemplo el K+ y el Mg++, inhiben la absorción de Ca++. 3. CLASIFICACIONES DE LOS SUELOS Según el criterio que se utilice -petrográfico, climático o genético-, se obtienen distintas clasificaciones. La clasificación petrográfica ha se basa en el predominio de uno de los integrantes de la fracción mineral: suelos silíceos, arcillosos, calizos, salinos, lateríticos, etc. La clasificación climática divide la Tierra en zonas climáticas, correspondiendo a cada zona un tipo de suelo. La clasificación genética,_ más clásica y sencilla es la que divide los suelos en autóctonos y alóctonos. Los autóctonos son suelos formados por la meteorización de las rocas de ese mismo lugar (in situ). No hay apenas transporte y los productos descompuestos se quedan cubriendo la roca madre. Los alóctonos, por el contrario, se forman por los componentes que han llegado de fuentes de suministro alejadas del lugar de depósito. De acuerdo a su evolución, se pueden considerar dos grandes tipos de suelos: - Suelos zonales. Son aquellos que están condicionados por factores climáticos y alcanzan un pedoclimax climático. - Suelos intrazonales. Están condicionados,-fundamentalmente, por otros factores distintos de los climáticos, alcanzando un pedoclimax estacional. Son suelos menos evolucionados que los anteriores. |
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