PARTE I INTRODUCCIÓN

TEMA 1 INTRODUCCIÓN

DEFINICIÓN Y COMPOSICIÓN DEL SUELO

DEFINICIÓN DE SUELO

EDAFOLOGÍA: Es la ciencia que estudia el suelo en su conjunto (composición, funciones, formación y pérdidas, su clasificación y su distribución a lo largo de la superficie del planeta). Es una ciencia interdisciplinar por que su contenido depende de otras ciencias (Qca, geología, geografía, Botánica, Fca, etc) siendo para la Agronomía una ciencia básica.

Es una ciencia moderna pero que últimamente a encontrado un gran desarrollo en sus contenidos.

SUELO:

Geológico: La acción de los agentes atmosféricos sobre las rocas provocando una fragmentación de los materiales de los materiales q se unirán a la MO dando lugar al suelo.

Agronómico: Es una formación superficial y natural que sirve de soporte y de alimento a una determinada vegetación que es el producto de la transformación de las rocas y que es la sede de muchos equilibrios físicos y químicos y de una fuerte actividad biológica. También es un recurso natural, y escaso que hay que usarlo racionalmente para mantener su productividad en el tiempo.

COMPOSICIÓN DEL SUELO

1) 50 % Fracción sólida:

- 45% Componentes minerales

- 5% Componentes orgánicos

2) 50 % Fracción no sólida:

- 25% Aire

- 25% Agua

Estos 4 componentes se encuentran subdivididos y entremezclados de tal manera que el aire y el agua ocupan los poros que existen dentro de la fracción sólida.

A) Componentes mineral: Esta constituido por partículas de diferentes composición química y de tamaño; este componente deriva de la roca madre a traves de procesos físicos, químicos y biológicos y se considera la fuente principal de nutrientes para las plantas aportándolas P, K, Ca, Mg, etc.

B) Componente orgánico: Esta constituido por restos vegetales y animales parcial o totalmente descompuestos así como los residuos de los animales; su contenido es inestable por la acción de los microorganismos que las transformaciones y su papel es más importante del que cabría esperar por el bajo % que se encuentra en el suelo. Su contenido depende del tipo de cultivo, tipo de mecanización (Cuanto > sea la mecanización! < será el contenido) y de la profundidad del suelo. Es un componente importante que desempeña las siguientes funciones:

1) Actúa como granulador que desmenuza las partículas minerales favoreciendo la aparición de una buena estructura característica de suelos productivos

2) Proporciona a la planta N, P, S; siendo la única abastecedora de N.

3) Por su elevada porosidad, ayuda a retener una > cantidad de agua.

4)Proporciona la energía que los microorganismos necesitan para desarrollar su actividad.

C) Agua: Su contenido en el suelo es variable dependiendo de la lluvia y del riego. Componente importante que desempeña la función de:

1)Suministra a las plantas el agua que ella necesita.

2)Disuelve los nutrientes de manera que la planta pueda asimilarlos.

3)Controla el volumen de poros ocupados por el aire y las fluctuaciones de temperatura.

D) Aire: Es una mezcla de gases que hay en el suelo que hacen posible la respiración de las plantas y los microorganismos.

2) DEFINICIÓN DE PERFIL

PERFIL: Es un corte vertical en el terreno que va desde la superficie del suelo hasta la roca madre, apartir de la que se ha formado. En todo perfil, salvo casos excepcionales se pueden distinguir una serie de capas horizontales, llamados horizontes; se distinguen entre sí por sus características (textura, estructura, contenido en carbonatos, compacidad, etc.). Los principales horizontes son:

A) Horiz 0: No constituye propiamente el suelo; se denomina así a una capa situada en la capa del suelo en la que predomina la MO.

B) Horiz A: Es el horizonte superior del suelo y es un horizonte enriquecido con MO; está MO esta habitualmente humificada e íntimamente unida mediante enlaces químicos al componente mineral; se caracteriza por tener en ese horizonte la máxima densidad de raíces, microorganismos y de fauna edáfica; también es propio un color más oscuro. Se pueden encontrar debajo de horiz 0 aunque no es obligatorio.

C) Horiz Ap (30 cm aprox): Es el perfil que utiliza el hombre.

D) Horiz E (o de eluviación o lavado): Horizonte mineral empobrecido por el lavado al que se le ha visto sometido al pasar el agua a su traves; presenta siempre un color claro porque ha alguno de sus componentes (arcilla, MO, óxidos de Fe y Al) por el lavado. También presenta un enriquecimiento de arena y limo; si existe está siempre entre los horizontes A y B.

E) Horiz B: Horiz mineral con < contenido de MO que el horizonte A y que está formado en el interior del suelo; a este legan las raíces de arboles, arbustos y las más largas de las herbáceas; también se denominan horizonte iluviado o de acumulación de los materiales que se han lavado del horizonte E; en este horiz suele aparecer un subíndice que indica con el componente que se ha acumulado (Bt!arcilla; By!yesos; Bk!CaCO3)

F) Horiz C: Es un horiz de transición entre el B y R, y no es más que la roca madre parcialmente alterada; los procesos de formación han actuado con poca intensidad sobre esta capa.

G) Horiz R: Es la roca madre que subyace bajo el suelo y apartir de la cual se formaran el resto de horiz; esto sin alterar.

En algunos perfiles se diferencian horizontes que se llaman de transición, que son aquellos que tienen propiedades de 2 horiz principales (AB y BC).

La metodología que se sigue para describir un perfil de suelo la que esta indicada por la FAO.

Perfil natural: Es la que responde al proceso natural de formación de suelos y no ha sido modificado por la acción del hombre.

Perfil cultural: Se caracteriza por lo contrario.

PARTE II COMPONENTES

TEMA 2 FRACCIÓN MINERAL DEL SUELO

1) MATERIAL ORIGINAL

El componente mineral del suelo puede ser de naturaleza muy diversa como consecuencia de la enorme variedad de rocas que existen y apartir de las cuales se forma el suelo; cada roca tiene minerales que aporta a ese suelo.

En el suelo, los minerales que aparecen no siempre aparecen directamente de la roca madre, sino que alguno de ellos, aun procediendo originariamente de la roca madre, ha sufrido transformaciones que han cambiado su composición química; por todo esto se dice que el nº de minerales que pueden aparecer en un suelo es muy alto; pero solo unas pocas decenas de ellos tienen importancia desde el punto de vista cuantitativo.

2) MINERALES PRIMARIOS Y SECUNDARIOS

Los minerales primarios son aquellos que proceden de las rocas ígneas o metamórficas y que se han formado por tanto en condiciones termodinámicas muy distintas de las que existen en la superficie de la tierra.

Los minerales primarios constituyen la > parte de la fracción limo y arena de los suelos; son partículas de Ø mayor a las 2 µ; Aunque también puede estar en la fracción arcilla.

Los minerales primarios más importantes desde el punto de vista cuantitativo son los que pertenecen al grupo de los silicatos (cuarzo, feldespato, mica, piroxeno, etc.) existiendo otros minerales no silicatados pero en pequeña cantidad.

Se han formado en condiciones termodinámicas muy distintas a las que existen en la superficie de la tierra y en estas últimas condiciones estos minerales son altamente inestables y por la acción de los agentes atmosféricos (mediante el proceso denominado meteorización) darán lugar a los minerales secundarios.

Los minerales secundarios son los que han sido generados por las bajas temperaturas terrestres. Su génesis es compleja y habitualmente proceden de la transformación de los minerales primarios. Los más importantes son los que se incluyen en el grupo de los minerales de la arcilla, con tamaño inferior a las 2 µ de Ø; también hay minerales no silicatados (hidróxido de Fe y Al, carbonatos, sulfatos).

3) LA FRACCIÓN ARCILLA

Está formada generalmente por silicatos de Al hidratados (arcilla mineralógica). La arcilla mineralógica pertenece al grupo estructural de los filo-silicatos; de un grupo constituido por silicatos laminares en los que se puede distinguir diferentes capas paralelas entre sí; la diferencia entre estas capas es la disposición de los iones de Al, Fe, O2, OH y Mg dando tetraedros u octaedros.

El nombre de laminar es porque sus componentes precipitan en forma de láminas. La unión de varias láminas da lugar a la formación de partículas cuya forma es la de una pequeña escama microscópica. Las arcillas tienen un predominio de cargas - en sus laminas y por este motivo, la unión de las laminas para dar lugar a la escama es por medio de cationes que neutralizan las cargas negativas de las laminas y hacen de puente de unión entre ellas.

La naturaleza de los cationes interlaminales influye notablemente en el comportamiento de la arcilla. Si el catión es higroscópico (Na) en un ambiente húmedo, las moléculas de agua pasaran al espacio interlaminal asociándose a este ion.

La consecuencia inmediata es un aumento del volumen de la arcilla; por el contrario, si el ambiente es seco, las moléculas de agua saldrán del espacio interlaminal disminuyendo así el volumen de las partículas de; este fenómeno de expansión-contracción, dependiendo del contenido de humedad ambiental es importante desde el punto de vista agrícola por provocar la aparición de grietas en el terreno. Si el catión interlaminal es seco (K), el agua no penetra en el espacio interlaminal y las partículas de arcilla tendrán un volumen fijo, no presentando problemas de hinchamiento y contracción.

TEMA 3 FRACCIÓN ORGÁNICA DEL SUELO

LA MATERIA ORGÁNICA EN EL SUELO

La fracción orgánica de la fase sólida del suelo, es un parámetro muy importante de cara al estudio de la fertilidad y a la clasificación de ese suelo; bajo el concepto de MO se incluyen restos vegetales y animales parcial o totalmente descompuestos; microorganismos del suelo y deyecciones de los animales; lo común a todos estos componentes es la existencia del carbón orgánico.

CONTENIDO! Constituye de un 0-5% de la fracción sólida del suelo aunque p su baja densidad ocupa un 12% de su volumen.

EVOLUCIÓN DE LA MATERIA OORGÁNICA:

DISTRIBUCIÓN:

El contenido de MO varía en los distintos suelos y dentro de un mismo suelo varía según la profundidad y las diferentes estaciones del año. En los suelos naturales, el contenido orgánico es mayor y más estable q en un suelo cultivado; en los suelos cultivados, el contenido orgánico varía en función del tipo de cultivo, q va a aportar y del grado de mecanización q sufra el suelo y según adicciones de origen antropogénico; en todos casos, la influencia de los factores climáticos es intensa:

*Pluviometría: Cuando mayor sea la pluviometría, menor será la mineralización de la MO, p lo cual tenemos un ! contenido en C y de N pero es muy superior el contenido de C; y p esto decimos q también es ! la concentración C/N.

*Temperatura: Al subir la temperatura, aumenta la mineralización; menor es la cantidad de C y N y p lo tanto, menor es la relación C/N; la intensificación de la mineralización es mayor en el caso de temperaturas moderadas a altas.

*En España, la variación de C/N disminuye de NW a SE pq en el NW se dan bajas temperaturas y altas precipitaciones, al contrario q en el SE (altas temperaturas y bajas precipitaciones.

2) DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN DEL HUMUS

HUMUS: Se denomina humus en sentido estricto, al material orgánico q procede de restos de animales y vegetales habiendo sufrido un proceso de reorganización o de humuficación. Estas moléculas se caracterizan por tener un alto peso molecular y ser insolubles en agua; tener un color oscuro y ser bastantes resistentes al ataque de la flora microbiana. Son biodegradables y mineralizables; la relación de C/N está aproximadamente en 10 y se utiliza esa relación para conocer el grado de evolución de la MO.

La clasificación del humus según diferentes criterios:

• Caracteres morfológicos

• Actividad biológica

• Enlaces organo-minerales

• Contenido en C ó N.

Los factores que intervienen son el tipo vegetativo, naturaleza del material mineral del suelo y las condiciones climáticas del suelo; especialmente temperatura, humedad y aireación. Estos factores van a influir en la formación del humus en general y la producción del tipo de humus en particular; estos factores no actúan aisladamente, sino q están interrelacionados entre ellos, caracterizando unas condiciones ecológicas.

TIPOS DE HUMUS:

Son propios de medios naturales; se pude hacer una clasificación de medios bien o mal aireados, estos son propios de medios bien aireados:

1) BRUTO ó MOR: Se caracterizan p aparecer en forma de capa de MO negra y superpuesta al suelo; esta capa constituye el horiz A0; tienen una estructura laminal y esta muy poblada por hongos, Es característico de medios ácidos o no ácidos, húmedos y fríos y pobres en N y bases (medio oligotrófico). Es propio de medios poco activos (solo hongos). La relación C/N es menor de 25.

2) MORDER: Es poco evolucionado, se da una incorporación incompleta de la MO a la materia mineral; No es reconocible la estructura original de materia vegetal y aparece una pequeña microestructura formada por ''agregados'' elementales; en los componentes orgánicos esta yuxtapuesto a las partículas minerales pero permaneciendo independientemente unos de otros, se presenta en suelos ácidos, con un pH entre 4-5'5, con contenidos en bases pobres o medios (medio mesotrófico), de climas variados pero con predominancia los fríos y secos y con una relación C/N entre 16-25.

3) MULL ó EVOLUCIONADO: Lo característico de este tipo de humus es q se da una incorporación total de la MO al componente mineral formándose complejos arcillo-húmicos estables; no existe un horiz A0 enriquecido en MO sino una capa claramente identificable de restos vegetales con separación neta del resto del perfil y q se humifica rápidamente; en este medio se da una actividad biológica intensa, llevándose a cabo la transformación de los restos orgánicos p la acción de las lombrices y de las bacterias; se presenta en suelos neutros o ligeramente básicos, eutróficos (ricos en nutrientes); en climas no demasiadamente lluviosos; la rel C/N es siempre < 12.

En suelos biológicamente activos, existe una mezcla compleja de MO con distintos grados de alteración; suelen existir simultáneamente en todos los suelos; los principales tipos son:

A) EDAPHON: Esta formado p los microorganismos y la mesofauna del suelo.

B) MO fresca: Esta formada p restos orgánicos poco alterados donde aun se puede reconocer la estructura de los tejidos originales.

C) MO no humificada totalmente: Esta formada por productos intermedios de procesos de humidificación.

D) MO humificada: Es la q ha sufrido los procesos de transformación y de síntesis propios del proceso de humidificación; esta MO se puede div en 3 fracciones (ac húmicos, ac fúlvicos y huminas).

El edafhon constituye el 5% de la MO del suelo, la MO fresca y la no humificada constituyen el 20% y la humificada el 75%.

3) IMPORTANCIA DEL HUMUS EN EL SUELO

El humus desempeña en el suelo 3 tipos de funciones:

a) Física:

-Da color oscuro al suelo

-Favorece la absorción de los rayos solares calentando el suelo y favorece la germinación de las semillas en primavera.

-Facilita el desarrollo de una buena estructura q favorezca el desarrollo de una porosidad q va hacer posible la respiración de las plantas y los microorganismos y va a satisfacer las necesidades de agua q tengan.

-Desarrollo de una buena estructura; va a darle al suelo resistencia frente a la erosión.

b) Química:

-Le da al suelo un > poder de amortiguación.

-P ser un comp del suelo con capacidad de intercambio elevada, aumenta la capacidad total de cambio de ese suelo y p tanto la reserva de nutrientes.

-En la medida en q el humus se mineralice prop nutrientes a las plantas.

-La MO tiene gran capacidad de absorber y retener pesticidas.

c) Biológica:

-En la MO viven gran cantidad de microorganismos vivos q utilizan su energía al mismo tiempo q los transf.

-Favorece la nutrición veg liberando nutrientes.

-P su lenta oxidación, va a ir liberando CO2 q acidificara el medio y facilita la solubilidad de los nutrientes.

COMPLEJOS ORGANOS-MINERALES

Se denom así a la unión entre el comp orgánico y el mineral; la estabilidad de la unión dependerá del tipo de enlaces (ionicos!los complejos serán muy estables, dipolares!serán semi-estables, puentes de H2!las uniones serán inestables).

Los complejos organo-minerales son de 2 tipos:

Complejo arcillo-húmico:

-Son muy estables.

-Insolubles en agua.

-De gran tamaño.

-Decisivos en la formación de la estruct del suelo.

Complejos organo-metálicos:

-De estabilidad variable.

-Con una solubilidad q depende del pH y de la carga eléctrica.

-Tamaño pequeño.

-Muy importante de cara a la translocación e inmovilización de los metales pesados.

PARTE III FRACCIÓN ORGÁNICA

TEMA 4 TEXTURA DEL SUELO

1) DEFINICIÓN DE TEXTURA

DEF: Hace ref al tamaño de las partículas elementales del suelo, obtenidas a partir de la tierra fina, siendo aquella q pasa p el tamiz de 2 mm de ø de poro.

Las par del suelo se separan habitualmente según su tamaño, en 3 fracciones granulométricas, los criterios seguidos para establecer los lím entre las fracciones, son arbitrarias; los + utilizados en edafología son los establecidos p la Sociedad Internacional de suelo (ISSS) y p el Departamento Americano de Agricultura (USDA); en estos casos se establece q el tamaño de la arcilla es de partículas de < 2 de tamaño; el tamaño de las partículas se determina mediante el método de la pipeta de Robinson y las dif combinaciones de arena, arcilla y limo de los suelos se agrupan en pocas clases texturales: Una vez q tenemos el índice de textura del suelo (5 de arena, arcilla y limo), con la ayuda del triángulo de textura se puede det la clase textural a la q pertenece ese suelo.

2) INFLUENCIA DE LA TEXTURA

La textura influye en la fertilidad fca y qca de los suelos p influir en la aireación; en la capa de retención de agua y de nutrientes.

ARCILLOSO

* Tienen gran cantidad de poros de pequeño tamaño; también denom microporos

* Retienen el agua con fuerza contra la gravedad y contra la succión de las raíces; en estos suelos esta poco disponibles para las plantas

* En gen, cuando la cant de agua q les llega p las precipitaciones o riego es alto, con facilidad se encuentran encharcados y mal aireados, apareciendo fenómenos de asfixia radicular y de anoxia.

Cuando hay lluvias fuertes, se produce con facilidad escorrentía superficial; tienen mayor riesgo de erosión.

Al tener un alto % de arcilla; si tienen un buen cont en MO, tendrán un complejo arcillo-húmico desarrollado, al q se unirán aquellos cationes q son nutrientes para las plantas (Ca, Mg, K, Na); estos nutrientes serán retenidos con fuerza p la superficie de las arcillas y con dificultad pasaran a estar disponibles para las plantas; si tienen un alto cont en agua se calienta poco, pq retienen bastante el agua y esta tiene un calor específico alto.

Con facilidad se forman costras y se apelmazan; este hecho se puede compensar añadiendo MO y cal ya q con estos 2 elementos, la arcilla formara el complejo arcillo-húmico y en el suelo aparecerá una estructura q hará difícil el apelmazamiento.

ARENOSOS

Se caracteriza p:

• < Nº de poros q los suelos arcillosos pero de > tamaño; retienen el agua con poca fuerza p lo q son suelos muy permeables q tienden a secarse.

• Tienen buena aireación y el aire ocupa la totalidad de los poros grandes.

• P su bajo % en arcilla, tienen un complejo arcillo-húmico, poco desarrollado, reteniendo escasamente los elem nutritivos; además al ser los poros grandes, los nutrientes son retenidos con poca fuerza y se ponen a disposición de la planta con facilidad.

FRANCOS:

Son los q tienen de 20-25 % arcilla, 30-35 % de limo y 40-45 % de arena; Se caracteriza p tener una adecuada retención de agua y de nutrientes, buena aireación, buena penetración de raíces y se trabajan con facilidad.

Los mejores suelos agrícolas, se encuentran dentro de este grupo.

3) CORRECCIÓN DE TEXTURA

Para conseguir la textura de un suelo arenoso o arcilloso, se corrige añadiendo arcilla al arenoso o viceversa, pero de este modo de proceder no se suele aplicar pq es muy caro; solamente se suele aplicar en invernaderos o en cultivos enarenados; siempre q tengan esos cultivos un alto valor añadido; habitualmente para compensar los defectos de textura; lo q se hace es añadir MO pq tiene la capacidad de q pierdan el carácter de sueltos q tienen los suelos arenosos y de esponjar los suelos arcillosos.

TEMA 5 ESTRUCTURA DEL SUELO

DEF Y CLASIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA

El suelo es un medio q se caract p tener un espacio poroso imprescindible para el desarrollo de las plantas y los microorganismos, p lo tanto nunca un suelo es un medio compacto y sin hueco

ESTRUCTURA: Es la ordenación en el espacio de sus partículas elementales.

La unidad estructural resulta de la unión de las partículas de arcilla y de humus colocando en su interior la arena y el limo q constituirá como un volumen interno de partículas; a la unidad estructural básica se le denomina agregado

CLASIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA

• SUELOS CON ESTRUCTURA: En estos suelos el comp mineral y org se asocia organizándose en el espacio y dando lugar a agregados con diferentes dimensiones y formas; dentro de grupo de suelos se pueden clasificar los siguientes suelos:

- Suelos con estruct prismática: En ellos los agregados tienen una orientación vertical, asemejándose a prismas con caras planas y aristas angulosas.

- Suelos con estruct columnar: En estos suelos, los agregados son parecidos a los de estruct prismática p tener una orientación vertical pero no hay caras planas ni aristas angulosas pq los agregados se asemejan a columnas.

- Suelos con estruct laminal: los agregados se asemejan a láminas q se superpondrán y darán lugar a esa estruct característica

- Suelos con estruct angulosa: Son aquellos en los q los agregados tienen forma de cubos imperfectos pero con aristas angulosas

- Suelos con estruct subangular: Los agregados, aun pareciéndose a los propios angulares, no presentan aristas afiladas sino más redondeadas.

- Suelos con estructura granular: Son aquellos q se caract p tener agregados de tamaño pequeño y de formas esferas ± imperfectas; esta estructura es desde el pto de vista agronómico bastante ventajoso p tener un buen equilibrio entre los macro y los microporos, y p lo tanto entre el agua y el aire q ocupa esa porosidad; además son suelos q gen no ofrecen gran resistencia a la penetración de las raíces.

- Suelos con estructura migajosa: son parecidos a los suelos con estructura granular pero con > vol de poros

• SUELOS SIN ESTRUCTURA: Se diferencian 2 tipos:

- Suelos con estructura particular o de grano suelto: son aquellos q no tienen agregados pq no se da unión entre el comp min y org y p lo tanto no mantienen estructura. Hay una ausencia total de cohesión de las partículas; y el suelo en sí, constituye una masa bastante uniforme.

- Suelos con estructura masiva o fundida: Tampoco se da unión entre los comp min y org, y p lo tanto no aparecen agregados y no existen estructura. El suelo, es una masa continua, fundida y sin espacio poroso donde no existen ptos de > fragilidad y p ese motivo, solamente se pueden fracturar estos suelos con métodos artificiales.

2) FORMACIÓN DE AGREGADOS

Los agregados son agrupaciones naturales de partículas de arena, arcilla y limo, q se forman en el suelo y se mantienen en el; esta agregación es posible p la presencia de Ca o de otros cationes de valencia alta y viene facilitada p la presencia de microorganismos, de micelios de hongos y de las raíces de las plantas.

En el interior de estos agregados nos encontramos un armazón en el q están situados las partículas + gruesas (arena y limo) como consecuencia de la unión de la arcilla y del humus. Estos agregados elementales primarios cuando se producen pequeñas presiones, se unen entre sí, dando lugar a la formación de agregados mayores.

En este proceso, los agentes naturales son las lombrices y los roedores subterráneos; en estos suelos cultivados, el agente principal es las labores agrícolas.

3) ESTABILIDAD ESTRUCTURAL

En el suelo, existen 2 procesos naturales contrapuestos; p una parte, la formación de estructura del suelo y p otra parte, la pérdida de estructura y fragmentación de los agregados p los ptos de > fragilidad p coexistir estos 2 procesos, se suele decir q toda estructura es inestable en una > ó < medida según lo q predomine. La resistencia a la fragmentación se determina mediante el índice de estabilidad estructural.

FACTORES Q INFLUYEN EN LA ESTRUCTURA

1) Labores de cultivo: tienen como objetivo esponjar las capas superficiales del suelo y a veces, también las profundas, para conseguir una buena estructura.

2) Contenido en arcilla: la estabilidad aumenta hasta contenidos de 50 % para después disminuir ya q apartir de ese % es característico de suelos arcillosos; ante períodos de humedad y sequedad, los suelos se resquebrajan y aparecen fracturas y fisuras.

3) Cationes de valencia alta y poco hidratados (Ca, Mg): facilitan la unión de la arcilla y del humus y p tanto de la formación la formación de los agregados y el mantenimiento de una buena estructura.

4) Hidróxido de Fe y Al: p ser coloides electropositivos van a facilitar la unión de la arcilla y del humus y la formación de los agregados.

5) MO: protege al suelo del apelmazamiento evitando su compactación y favoreciendo p tanto la estabilidad estructural.

FACTORES Q INFLUYEN A LA ESTABILIAD ESTRUCTURAL

1) Un buen cont en humus p su carácter estable y p ser uno de los comp del complejo arcillo-húmico.

2) Un buen cont en Ca hace posible la precipitación de la arcilla y el humus, formando el complejo

3) El laboreo con la humedad adecuada “tempero” para no destruir la estructura y con los aperos adecuados.

4) Determinados cultivos (pratenses) q favorecen la estabilidad estructural.

5) Desarrollo de la fauna del suelo p facilitar la agregación y q va ha estar en función de la cant de MO del suelo, aireación, pH, humedad, etc.

FACTORES Q DESTRUYEN LA ESTRUCTURA

1)Contenido en Na procedente de abonos sintéticos, orgánicos (purines, gallinaza) y el q proceden de aguas de riego salinas. El Na tiene un carácter dispersante; a diferencia q el Ca es foloculante, p ese motivo, con ! contenidos de Na disgregan el suelo p ser sust el Ca p el Na.

2)El agua en exceso procedente de la precipitación o del riego, q llena los poros, presiona y rompe los agregados.

3)El laboreo en períodos de humedad no adecuada (excesiva) con aperos q no sean convenientes

4)Cultivos como patata, remolacha, maíz.

PRECAUCIONES PARA MANTENER LA ESTRUCTURA

a)Suministrar la MO con abonos orgánicos

b)Encalar el suelo con pH ácido hechando dolomita (CaCO3+MgCO3) y pobres en Ca.

c)Facilitar el buen drenaje pq el agua en exceso destruye los grumos.

d)Evitar el riego con aguas salinas

e)No abusar de los abonos q tengan Na.

f)Laboreo con humedad adecuada

g)Rotación adecuada de cultivos

h)Evitar la erosión con cubiertas vegetales

4) IMP AGRONÓMICA DE LA ESTRUCTURA

La estructura es imp pq influye en la capacidad de retención de agua en su velocidad de infiltración, ventilación del suelo y para q se lleven a cabo con normalidad los diferentes procesos biológicos.

Facilita la penetración de las raíces, confiere al suelo resistencia ante la erosión y favorece el desarrollo en el suelo de un lugar adecuado para el desarrollo y germinación de la semilla.

TEMA 6 PROPIEDADES FISICAS

INTRODUCCIÓN

EL AGUA EN EL SUELO

El agua tiene un papel importante en el suelo en su formación, al contribuir a la disgregación de la roca madre, a alterar sus minerales y al facilitar las migraciones de los comp de los suelos a lo largo del perfil.

También hace posible satisfacer las necesidades de humedad de la planta, compensando las pérdidas q este sufre p transpiración y al mismo tiempo p ser el medio en q las plantas absorben nutrientes.

Hay 2 fuentes de entrada en el suelo:

A) AGUA DE PRECIPITACIÓN : tipos de agua después de una lluvia importante:

1) Agua de escorrentía o superficial: esta fracción siempre circula paralela a la superficie p encima o p debajo de ella en este último caso, siempre en horiz superficiales. Esta fracción solo aparece en suelos con pendientes e inmediatamente después de una lluvia fuerte; en todos los casos, produce un empobrecimiento superficial de los suelos (partículas finas como arcilla y MO) q están muy relacionadas con la fertilidad del suelo.

2) Agua gravitacional: es la q se infiltra y se mueve en el suelo p la acción de la gravedad; circulan p poros grandes (>10µ ø) y de forma vertical u oblicua en el caso de q el suelo esté en pendiente o de q la permeabilidad de los horiz bajos con la profundidad, Este tipo de agua se puede div en 2 tipos:

a) Agua gravitacional de flujo rápido: circula p poros de Ø>50µ en las primeras horas inmediatamente después de la lluvia.

b) Agua gravitacional de flujo lento: circula p poros de Ø entre 10-50µ durante semana después de esa lluvia abundante

Los 2 tipos alimentan el drenaje del agua en profundidad si el suelo es permeable; si la permeabilidad o la profundidad disminuye, el suelo no permite evacuar el agua gravitacional; irá ocupando en esa zona todos los poros y aparecerá una masa de agua suspendida temporalmente en los períodos de lluvias fuertes y q posteriormente desaparecerán en los períodos secos como consecuencia de la evaporación y de la transpiración y del drenaje en profundidad q aunque sea muy lento pq el suelo es poco permeable pero siempre será.

3) Agua retenida: es llama así al agua retenida p el suelo durante la infiltración de la lluvia. Este tipo de agua ocupa los poros medios y finos q son de Ø< 10µ y es retenida p la existencia de fuerzas capilares y de absorción y de absorción lo suf fuertes como para oponerse a la fuerza de la gravedad; este tipo se puede div en 2:

a) Agua capilar absorbible: ocupa los poros medios formando menisco entre las partículas sólidas.

b) Agua delgada: es la q forma una delgada película sobre la sup de las partículas ocupando los poros finos q son aquellos q tienen un diámetro < 0.2µ; este tipo de agua es retenida con tanta fuerza q no puede ser absorbida p las raíces.

B) AGUA SUBTERRÁNEA: Puede ser de 2 tipos:

-La q forma los acuíferos, q son de carácter permanente

-Las masas de agua sostenidas temporalmente(solo en algunas estaciones)

La planta solo puede absorber el agua capilar y una fracción pequeña del agua gravitacional de flujo lento.

2) FUERZA DE SUCCIÓN DEL AGUA O POT CAPILAR

El agua es retenida p el suelo con una fuerza variable; está fuerza va a depender de la cant de agua retenida y de la sup de las partículas sólidas; al menor tamaño de las partículas, aumenta la fuerza de succión. Al bajar la cant de agua, aumenta la fuerza de succión.

Se puede decir q para una cant dada de agua, la fuerza de succión será tanto mayor cuanto más fina la granulometría; esta fuerza (pot capilar o matricial) se mide en cm y en atmósferas y se suele utilizar a veces su log q es lo q se denom PF (1 atm=1000cm=PF3)

3) MOVIMIENTOS DEL AGUA EN EL SUELO

Los mov de agua en el suelo dependen de 2 procesos opuestos, p una parte los mov descendentes del agua gravitacional q se va a infiltrar después de las lluvias y q va a estar relacionado con la permeabilidad del perfil.

Los mov ascendentes mucho + lim q se producen en los períodos secos y q compensan de manera imperfecta la evapotranspiración ; en el suelo, la distribución del agua en profundidad va a ser la resultante de estos 2 procesos y va a dar lugar al denom perfil hídrico del suelo (textura, estructura, secuencias de capas en el perfil, etc); y p otra parte de las circunstancias meteorológicas.

PARÁMETROS Q DEF EL ESTADO DEL AGUA EN LE SUELO

1) Capacidad de campo(CC): Es la máx cant de agua retenida p el suelo; su Pf varía p la granulometría desde 1.8-3; aunque en agronomía se suele utilizar un valor medio de PF de 2.5 q equivale a 1/3 de 1 atm.

2) Punto de marchitamiento: Es el valor lim del agua ligada y p lo tanto no absorbible p las raíces. Se corresponde con un Pf de 4.2 q equivale a una presión de 16 atm.

3) Agua útil: Es el agua retenida p el suelo y aprovechable p las plantas.

POROSIDAD DEL SUELO

Se def como el vol de poros q tiene un suelo expresada en % del vol total. La porosidad, es la mejor expresión del estado de la estructura del suelo en un momento dado y nos da una idea bastante clara, de las prop fcas del suelo q van a asegurar la alimentación hídrica de las plantas y la respiración de sus raíces.

La porosidad (P) está muy relacionada con los valores de la densidad real y aparente; la densidad real se def como la relación entre el peso seco del suelo y el vol correspondiente a las partículas sólidas excluyendo en este último caso, el vol correspondiente al suelo incluyendo en el su porosidad.

La densidad aparente de un suelo varía entre 1 y 2 y la densidad real varía bastante, considerándose, para los suelos agrícolas un valor medio de 2.65. La porosidad de un suelo viene dada p la siguiente fracción:

P=[(D-D´)/D]·100

D: densidad real D': densidad aparente

La porosidad capilar viene dada p el producto de la capacidad de campo p la densidad aparente y la porosidad no capilar o para el aire viene dad p la dif entre la porosidad total y la capilar. La porosidad de un suelo es la suma de la porosidad textural y estructural.

COMPACTACIÓN: Es el fen q ocurre en el suelo cuando este es sometido a una presión q supera su capacidad de resistencia; en el se da un ! vol de poros, de la aireación y una ! capacidad de retención del agua; como consecuencia de este hecho, el enraizamiento es cada vez + sup; esta compactación puede estar originada p el pisoteo del ganado, paso de maq agrícola y p el golpeteo de las gotas de lluvia.

4) LA ÁTMOSFERA DEL SUELO

La atmósfera del suelo es la mezcla de los gases localizados en los espacios porosos del suelo; los 2 gases + imp son O2 y CO2.

O2:

Condiciona la respiración de las raíces y los microorganismos q viven en él e intervienen en las reacciones de oxidación caract de la edafogénesis; la atmósfera de un suelo bien aireado, contiene un poco - de O2, q la atmósfera exterior donde el % de O2 es " 20 %; en estos casos de suelos con mala estructura, en las prox de las raíces o después de una lluvia abundante; el % de O2 puede! hasta valores de un 1-3%. En el suelo, es necesario q este % de O2 este p encima de un 8% para q se de el proceso de nitrificación, q es un proceso bacteriano mediante el cual, el nitrógeno amoniacal se transf en nitratos, p debajo de ese %, el proceso predom es el de desnitrificación, q es un proceso enzimático complejo mediante el cual los nitratos y los nitritos, se transf en N atmosférico, cuando el nivel de O2 baja hasta un 4-5% de la atmósfera, se considera lim el crec y el funcionamiento de las raíces.

CO2:

Este gas es producto de la actv respiratoria de las raíces y de los microorganismos, y de una molécula esencial para el metabolismo de los microorg, y una molécula esencial para el metabolismo de los microorg autótrofos; como las bacterias nitrificantes. La atmósfera del suelo contiene aprox el doble de CO2 q la atmósfera terrestre, llegando a alcanzar sus niveles máx en profundidad cerca de las raíces y después de aportes de MO; en estos casos en q el O2 ! y el CO2 ! , la respiración de las raíces se llevan a cabo mediante otras formas de O2, como p ej el O2 disuelto y teniendo en estos casos una imp grande el pot redox.

N2:Se encuentra en el suelo en una cant equivalente a la q se encuentra en la atmosf terrestre (79%).

También en condiciones fuertemente anaerobias pueden aparecer otros gases (sulfihídrico, N, Ar, óxidos de N,etc)

El O2 y el CO2 existen en la atmósfera del suelo en estado libre, pero estos gases, también pueden encontrarse disueltos en la sol del suelo; produciéndose intercambios ctes entre la atmósfera del suelo, la terrestre y la sol del suelo; estos intercambios tienden a establecer un equivalente a estos 3 niveles p lo tanto, buena porosidad; estos intercambios funcionan bien.

La tª del suelo va influir notablemente en la vel de estos intercambios, ! la vel de intercambio de gases.

5) TEMPERATURA DEL SUELO

La mayoría de la energía del suelo procede de la energía solar pq se consideran despreciables, la energía procedente de los núcleos y de los volcanes; la tª del suelo, será un reflejo de la radiación solar recibida aunque no en su totalidad ya q parte de la energía solar se emplea en la evaporación del agua.

Se considera q la sup terrestre, en una zona de clima templado llegan p término medio 144 cal/día/cm² se sup, variando esta cantidad en función de la latitud geográfica, de la época del año, de la orientación del lugar y de la orografía; además de estas observaciones, se pueden producir modificaciones en la tª dentro de la región o incluso dentro de un día, llegando la misma cant de energía calorífica; los factores q det esas variaciones son 4:

a) Color del suelo: Cuanto + oscuro, + absorbe la radiación y + se calienta.

b) Cont en agua: Cuanta > cant de agua, menos se calentara el suelo p el elevado calor específico q tiene.

c) Cubierta vegetal: Se comporta como una pantalla q refleja la energía recibida; p ese motivo en verano, el suelo int de un bosque puede tener de 9-10 ºC menos de tª q un suelo próximo a él sin ningún tipo de de veg.

d) Albeldo: Es la relación q existe entre la radiación reflejada y la recibida; el albeldo máx es la nieve.

En ter gen, la tª del suelo mantiene una estrecha relación. Con la tª de la atmósfera contigua sufriendo como ella variaciones diarias y estacionales pero con un cierto retraso.

La tª del suelo es un factor q tiene mucha imp sobre los procesos fcos, qcos y biológicos del suelo; también tiene imp sobre el desarrollo y evolución del suelo, como p ej, sobre la alteración y descomp de la hojarasca, sobre la formación y maduración de un tipo o de otro de humus, también sobre las alteraciones geoqcas q se produzcan en el suelo.

PERFIL TÉRMICO: Es un gráfico q informa de la variación de la tª con la profundidad y en un momento dado la conductividad térmica de los dif horiz del perfil van a determinar las variaciones de tª desde los horiz sup a los profundos. Esta conductividad térmica, va depender fundamentalmente del cont de humedad y de la aireación de cada horiz.

EDAFOCLIMA (o clima int del suelo): Es la resultante de la combinación de 3 factores (tª, humedad y aireación) y de sus variaciones a lo largo del año. Depende de las cond climáticas del lugar (precipitación y tª) y p otra parte de las cond fcoqcas del suelo como p ej de la porosidad, etc.

PARTE IV PROP QUIMICAS

TEMA 7 INTERCAMBIO CATIÓNICO

1) INTERACCIÓN ENTRE LA FASE SOLIDA Y ...

Los coloides del suelo (arcilla, MO, óxidos, etc) se unen entre sí y en función de la distrib de su carga eléctrica, tienen una capacidad det para fijar e intercambiar iones.

El complejo del cambio esta constituido la > parte p arcilla y humus y p este motivo se llama complejo arcillo-húmico ; este complejo desempeña un papel imp en propiedades fcas del suelo (desarrollo de la estructura) y también en las propiedades qcas (fertilidad).

La cant de nutrientes q la planta tenga a su disposición va a depender de la capacidad q tenga el complejo de cambio para fijar e intercambiar iones dependiendo esta compacidad de la cant, y tipo de arcilla y de humus.

Los principios p los q se rige la interacción entre la fase sólida y la sol del suelo son los siguientes:

1) La planta solamente toma del suelo aquellos elementos q están a su disposición; es decir, q están disueltos en la sol del suelo

2) Los elementos q están sit en el complejo de cambio, pueden pasar a la sol del suelo o también denom solución externa; estos elementos pueden pasar también formas no cambiables como p ej el caso del K cuando ocupan los espacios interlaminales de las arcillas

También se puede dar un intercambio directo entre las raíces y el complejo de cambio, este hecho se ha descubierto hace poco, ya q se pensaba q la planta solo podía utilizar como nutrientes los q estaban en la sol interna; este intercambio, tiene sus ventajas y sus inconvenientes p q si el complejo de cambio es pobre en unión, se podrá extraer lo de la planta siempre q sea + rica q el; y lógicamente de esta manera, la planta no sale beneficiada.

La sol ext e int permanece en equilibrio cte p el intercambio continuo q se produce entre ellas; si la planta toma un ion de la ext, para restablecer el equilibrio equivalente pasará a la sol ext.

Si se añade un elemento, como abono, restos veg o animales; estos elementos añadidos, enriquecerán la sol ext y pasaran iones a la sol int, para restablecer el equilibrio.

Tanto la sol ext como la int, están relacionadas con los minerales complejos no alterados; estos minerales no pueden aportar iones a la sol pero con el tiempo se alteraran y cederán cationes tanto a la sol ext como a la int.

2) INTERCAMBIO CATIÓNICO Y ANIÓNICO

COMPLEJO CAMBIO CATIÓNICO

Está constituido p la arcilla y p el humus, q se unen en presencia de Ca y q tiene en superficie cargas negativas capaces de retener a los cationes de cambio

Se denominan cationes de cambio pq pueden ser remplazados p otros cationes en det condiciones; los + imp son Ca , Mg , K , Na , H , Al³ . En los suelos básicos predominan el Ca y Mg y en los suelos ácidos los H y Al³ .

COMPLEJO CAMBIO ANIÓNICO

Está constituido p un conj. de minerales insolubles dotados de cargas pos a los q se unen iones PO4 ,NO3 Y SO4 . La secuencia de absorción de estos iones es la siguientes:

Este complejo de cambio, tiene prop de cambio equivalentes al del compl de cambio catiónico; el equilibrio de adsorción-desorción afectará a la nutrición de las plantas e influirá en la evolución del proceso de eutrofiación (enriquecimiento de nutrientes en el medio acuoso p medio de una actv directa o indirecta del hombre).

3) PARÁMETROS Q DEF EL ESTADO DEL COMPL ...

1) Capacidad de intercambio de cationes o capacidad total de cambio: Es la capacidad total de intercambio catiónico q tiene un suelo; es decir, el nº máx de cationes q pueden ser retenidos p ese suelo; se mide en meq/100 gr de suelo. Los cationes q pueden formar parte de este complejo de cambio son Ca , Mg , K , Na , H , Al . La cant de cambio depende de la cantidad y del tipo de la arcilla y el humus

2) Bases retenidas en el complejo de cambio: Es la suma de los cationes alcalinos y alcalinoterreos y en concreto en el suelo; esto es equivalente al sumatorio de alcalinoterreos (Ca , Mg ) y alcalinos (K ,Na ).

3) Grado de saturación en bases (V): Se expresa en % y hace referencia al % de cationes básicos en relación al total de los cationes q pueden ser retenidos p un suelo, y viene dado p la formula:

TEMA 8 ACIDEZ DEL SUELO

1) CONCEPTO Y MEDIDA DEL pH

El pH del suelo hace ref. al grado de acidez o basicidad de ese suelo, viene dado como pH = - log[H ]; protones q proceden de diferentes fuentes

a) Disociación de H2O del suelo

b) Ácidos llamados orgánicos aunque sean minerales p proceder de la mineralización de la MO o bien del humus; estos ac pueden el nítrico, sulfúrico, etc. Dentro de estos se incluyen también los ac húmicos q son comp. del humus.

c) Ácidos inorg q proceden de la actv de las raíces y de los microorg q desprenden CO2 para dar lugar al combinarse con agua van a producir protones.

d) CO2 atmosférico q provoca la misma reacción

e) Los abonos productores de la acidez como p ej el nitrato amónico y el sulfato amónico

El pH influye en el desarrollo de los cultivos p influir en los procesos de mineralización y humidificación, p influir en la absorción y disponibilidad de los nutrientes y p influir en la existencia y en la actv de los microorg

2) INFLUENCIA DEL pH

PROP DE LOS SUELOS CON pH ACIDO

Los suelos con pH ac se caract p ser los + desfavorables para el desarrollo de los cultivos; presentan los siguientes problemas:

1) Son desfavorables para el desarrollo radicular y para la vida de los microorg.

2) Suelen ser pobres en bases de cambio.

3) El P no se asimila con facilidad pq precipita con el Fe y Al en concentraciones elevadas en los suelos ac y dando lugar a fosfatos de Fe y Al q son insolubles y p lo tanto - asimilables.

4) Los microelementos q la planta los necesita en concentraciones muy pequeñas y q están en concentraciones elevadas son tóxicas; están muy disponibles, todos menos el Mb.

PROP DE LOS SUELOS BÁSICOS

Se caract p:

1) Tienen un alto cont en bases de cambio (nutrientes)

2) Pueden presentar problemas de asimilación de algunos nutrientes p la presencia en cant alta de los carbonatos cálcicos, q van provocando la aparición de antagonismos con otros elementos; estos elementos suelen ser ricos en Ca y Mg (el Ca es antagonista del Fe y el Mg del K) pudiendo aparecer las clorosis correspondientes.

3) Si el pH esta p encima de 8.5, el Na estará en concentraciones altas y dará lugar a la aparición de problemas fcos como p ej la impermeabilidad del suelo, la compactación, etc; y p tanto, aparecerá un medio poco adecuado para la nutrición de las plantas.

4) En estos suelos, la asimilación del P es difícil pq precipita con el Ca, dando lugar a fosfatos de calcio, insolubles y no asimilables.

PROP DE LOS SUELOS NEUTROS

El pH neutro es el óptimo para el desarrollo de la > parte de los cultivos y para la asimilación de la mayoría de nutrientes. Hay q distinguir entre el pH óptimo para un cultivo y el pH para la asimilación de cada nutriente; hay cultivos q prefieren un pH ac (maíz); la mayoría prefiere básicos (cebada y centeno) o pH neutro.

En cuanto a la asimilación de los nutrientes, los macronutrientes se absorben mejor a pH básico y los micronutrientes a pH ac.

En las tablas, aparecen pH idóneos pero fuera de ese pH, también pueden vivir los cultivos pq en el entorno de sus raíces emitiendo ac o bases, las plantas crean un ambiente, un microclima lo + favorable para ellas; a este fen se denom factor de aclimatación de las plantas; aunque nunca los pH extremos son aconsejables p aparecer problemas de bloqueos (básicos) y toxicidad (ac).

CORRECCIÓN DE SUELOS ACIDOS

Los pH ac del suelo se corrigen gen añadiendo CaCO3 pero es + aconsejable añadir Dolomita (CaCO3 + MgCO3) pq en los suelos p su pH ac falta Ca, es frecuente q falte también Mg; no es recomendable aumentar el pH en + de 1 un/año con estas enmiendas calizas; si fuese necesario elevar el pH en + de 1 un se recomienda hacer aplicaciones fraccionadas de manera q la corrección se haga en 2-3 años; de esta manera se hace posible q la flora microbiana q esta adaptada a un pH no sea eliminada y q se pueda ir adaptando poco a poco, a los cambios de acidez; las causas + imp son:

1) Tener textura muy suelta q lave el Ca.

2) Tener una roca madre q no sea caliza (granito, cuarzo).

3) Uso de det pesticidas o de abonos q tengan un residuo ac.

4) Evolución del propio suelo pq aunque la roca madre siendo considerada como un factor edificativo y ; p otra parte también se considera un origen de la acidez, un lavado excesivo de cationes como consecuencia de lluvias intensas.

CORRECCIÓN DE SUELOS BASICOS

Al igual q en el caso de los suelos ac, no se puede decir q haya una sol de fondo y duradera; solamente se pueden llevar a cabo, practicas agrícolas q corrijan los efectos perjudiciales: aportes de azufre, residuo ac q son el tipo de abono a utilizar en estos suelos; la corrección de estos suelos p no ser duradera hay q repetirla cada 3-4 años.

CAPACIDAD TAMPÓN

El equilibrio q hay en el suelo entre protones absorbidos y libres, implica q el suelo va a tener una capacidad tampón frente a las variaciones de pH q ese suelo pueda sufrir; el responsable de esa capacidad tampón es el complejo de intercambio catiónico, q va a provocar variaciones muy lentas del pH tras añadir al suelo ac o bases q facilita la vida de las plantas y los microorg; el poder tampón de un suelo aumenta con el cont en arcilla y MO. Esta capacidad del suelo hace q pueda amortiguar los efectos del abonado y q el suelo actúe como un depurador nat q capte y retenga residuos org, iones presentes en el suelo y de esta manera se evita la contaminación de las aguas subterráneas.

Arcilla - Ca + 2HCl = arcilla - H + CaCl2

3) POTENCIAL REDOX

Se puede def como el pot eléctrico q presenta un suelo como consecuencia del transporte de electrones entre un dador y un aceptor; la reaccione es de ox-reducción y el equilibrio de Fe !Fe nos manifiesta varios campos entre el pot eléctrico entre 450-850 milivoltios; un 2º entre 450-0 mv y un 3º entre 0-(-300) mv. Se caract p:

a) Campo 1º (450-850 mv)

El O2 ( ) está en cant suf en el suelo tanto en estado gaseoso como disuelto; en este campo, predominan las reacciones de ox y es muy rápida la biodegradación de la MO (son condiciones apropiadas para la vida del suelo)

b) Campo2º (450-0 mv)

No existe en cond despreciables el O (gaseoso o disuelto); el aporte de O2 para plantas y microog es a partir de los dadores de O2; la biodegradación de la Mo es lenta y es un campo en el q predominan las reacciones de reducción.

c) Campo 3º (0-(-300))

Es un medio muy reductor, dándose en la vida a los org anaerobios estrictos; la MO se descomp mediante fermentaciones anaerobias.

En un principio la respiración de las raíces y los microorg se lleva acabo de O2 gaseoso; cuando este es insuficiente, la > parte de las especies veg utilizan sin > problema el O2 disuelto; esto suele ocurrir cuando en el suelo está encharcado y todos los poros están llenos de agua, en este caso, para q la respiración sea adecuada, las aguas deben ser aguas frías y de fácil renovación; hay algunas especies veg q están adaptadas a utilizar el O2 disuelto (álamo); en cambio cuando las condiciones cambian y el oxígeno no está disponible para las raices, entran en funcionamiento, los dadores de O2.

En condiciones de anaerobiosis estricta, hay pocas especies q puedan vivir o crecer (p ej el sauce)

PARTE V FERTILIDAD

TEMA 9 EL SUELO Y LA PRODUCCIÓN VEGETAL

1) FERTILIDAD MINERAL DE UN SUELO

Las plantas para su desarrollo, toman del medio q les rodea (atmósfera, agua y suelo), todos aquellos elementos q son necesarios para su crec y desarrollo; de la atmósfera toman C y O en forma de CO2 y azufre en forma de SO2; el agua les proporciona H y O ademas de ser el vehículo de transporte de nutrientes y el medio en el q se desarrollan todas sus reacciones qcas; del el suelo toman el P, N, K, Ca, Mg, etc, en las cant q les sean necesarias. La planta consigue incorporar a sus tejidos, 16 elementos q se consideran indispensables para ellas, 9 macroelementos q son los q constituyen mayoritariamente sus tejidos, y 7 microelementos, q en una pequeña parte formaron los tejidos catalizando reacciones qcas.

La > parte de las necesidades de los cultivos, habitualmente se satisfacen a traves de la adsorción radicular, aunque algunos elementos puedan ser absorbidos directamente en diferentes cantidades a traves de las hojas; estos elementos nutritivos son en su mayoría, sales minerales disueltas q se encuentran disociadas en sus iones correspondientes; la absorción tiene q ser en forma de iónica y estando esos iones en forma de agua; es un proceso muy selectivo q sigue reglas bien def y q tiene p objeto, cubrir las necesidades de las plantas y sus momentos críticos de máx crec de manera q pueda obtener en el cultivo, la cant y la calidad, q le corresponde.

La absorción comprende 2 fases fundamentales:

1) Translado de iones: a traves de la sol del suelo hasta entrar en contacto con las raíces de las plantas; este traslado se lleva a cabo a traves de los procesos de difusión iónica al flujo de iones q se producen en el suelo desde un absorción + concentrada a otra + diluida hasta q alcance el equilibrio; es un proceso q se lleva a cabo a favor de gradiente. El transporte se puede def como lo opuesto, un flujo de iones se va a dar en contra de gradiente. Este transporte se lleva a cabo, a traves de las bases líquidas del suelo y afecta solo al K, traduciéndose en una llegada a nivel radicular de una cant de iones superior a la q llegaría p difusión. Estos 2 procesos dependen de la presencia de agua en el suelo, ya q si la cant de esta molécula no es suf, el mov de los iones se vera muy lim, pudiendo llegar a ser nulo.

b) Absorción radicular: es una fase muy activa, una vez q los iones entran en contacto con las raíces de las plantas, serán captadas p transportadores qcos q son moléculas q les ayuden a pasar a traves de la epidermis radicular, hasta alcanzar el int de la cel veg, momento en el q serán trasladados a otras partes de la planta.

Del paso del ext al int de la planta, trae consigo un consumo energético de la planta y necesita O2; p ese motivo, suelos encharcados o muy compactos, se caract p tener una alimentación mineral incompleta.

Estos 2 factores, van a estar muy influenciados p los siguientes:

1) El equilibrio entre el agua y aire q haya en la porosidad del suelo.

2) Acidez de ese suelo, ya q p debajo de 5.5 hay elementos q no van a estar asimilables y p tanto no podrán ser absorbidos p la planta

3) Tª: Al ! la tª, ! la vel de los procesos qcos y p ese motivo, los suelos fríos condicionan la absorción y lim su vel.

4) Competencia suelo-planta: Las plantas q forman parte del suelo p ser en gen electroneg, tienen capacidad de retener iones en el ext o int de sus part como consecuencia de una atracción electrostática; al mismo tiempo, las raíces atraen esos iones, estableciéndose una competencia entre el suelo y la planta en el medio acuoso donde están los iones. Si el nivel de nutrientes del suelo, es alto, este hecho no tendrá consecuencias neg, pero si es escaso, influirá neg en el desarrollo de la planta. En esta competencia (suelo-planta) va a tener mucha imp el tipo de suelo; Cuanto + arenoso sea, < será la necesidad de tener una reserva elevada en elementos nutritivos pq los q existen en el suelo estarán libres o débilmente retenidos, estando de esta forma a disposición de la planta con mucha facilidad; p el contrario, si el suelo es arcilloso, tendrá q tener una buena reserva de nutrientes pq estos van a ser retenidos con fuerza p las plantas con una > dificultad.

Los elementos minerales q deben de estar presentes en el suelo para ser asimilados p las plantas son: cationes (Ca, Na, Mg, K, protones) y aniones (pq se unen al complejo arcillo-húmico a traves del Ca y de los hidróxidos de Fe y Al cargados pos, B y S retenidos p el suelo pero con una < fuerza q el P y los cloruros q son retenidos p el suelo muy débilmente.

El abono supone ayudar a las plantas a mantener un buen estado fisiológico y veg; elevar en el suelo el cont de aquellos nutrientes q p su nat puedan escasear (N); Supone también, ayudar a las plantas a superar sus momentos críticos de máx crec; de esta forma, se asegura en el suelo, un nivel de fertilidad medio. Con reservas de nutrientes suf como para asegurar buenas producciones tanto en cantidad como en calidad.

2) CLASIFICACIÓN DE LOS NUTRIENTES

Los nutrientes se clasif según este criterio en:

A) Nutrientes fundamentales o macronutrientes: son absorbidos p las plantas en cant elevadas q habitualmente no se encuentran en el suelo y necesitan p ese motivo ser aportados mediante la fertilización alguno de ellos; dentro de este grupo se distinguen 2 subgrupos:

1) Principales (N, P, K): siempre se añaden mediante la fertilización

2) Secundarios (Ca, Mg, S): se necesitan en cant elevadas, pero q suelen estar en el suelo, procedentes de la roca madre en esas cantidades.

B) Elementos traza o micronutientes o oligoelementos: Los + imp son el Cu, Zn, Fe, Mn, B y Mo; se necesitan en cant pequeñas pero indispensables, para la buena fisiología de la planta.

Un elemento es deficiente cuanto no tiene la cantidad necesaria para la planta.

Los oligoelementos en cant excesivas, reducen el crec vegetal de la planta y provocan acumulaciones excesivas en sus tejidos; la mayoría de los microelementos, se fijan y se acumulan irreversiblemente en el suelo, p este motivo, los excesos pueden provocar la contaminación de suelos, pudiendo llegar a dar suelos improductivos o q tengan cosechas q no sean aceptables.

Tanto estos elementos, se consideran indispensables para el desarrollo de la planta; también podemos encontrar otros elementos innecesarios q puedan ejercer una acción negativa o tóxica para la planta (Al en suelos ac y todos los q procedan de vertidos industriales como Cr y Hg).

Fertilidad mínima de un suelo: Es la capacidad q tiene ese suelo para suministrar a al planta, todos y cada uno de los elementos q necesite, en la forma y cant q los necesite y en el momento y la manera q ella los necesite.

Todos los elem q la planta necesite, no están p igual en suelo; según la disponibilidad de estos elem, se pueden agrupar en:

1) Elem disueltos en la sol del suelo: son los q proceden de las sales solubles y q están a disposición de la planta.

2) Elem absorbidos en forma cambiable: constituyen la reserva del suelo; están formados p un conj de cationes y aniones unidos a los caloides electropos y neg, localizados en el compl de cambio. Estos elem disponibles en la medida en q pasen a la sol del suelo, aunque en algunos casos la planta puede tomarlos directamente también del compl de cambio.

3) Elem fijados en forma no cambiable: son elementos (cationes o aniones) q están unidos a los coloides electropos o neg p uniones fuertes, de manera q se suele decir q están fijadas energéticamente; se encuentran gen en pequeñas can y difícilmente y solo en det condiciones, pueden pasar a estar disponibles.

4) Reservas no disponibles: pueden ser reservas de nat mineral u orgánica; las reservas mínimas están formadas p min no alterados o en vías de alteración pero son elem solubles, es decir, no absorbibles (cuarzo, feldespato, mica).

5) Reservas orgánicas: están constituidas p aquellos comp orgánicos q necesitan un proceso previo de mineralización 1ª o sec para ser utilizados.

3) INTERACCIONES ENTRE ELEM NUTRITIVOS

Los + imp son:

A) Antagonismo: se denom al fen q se da en el suelo, cuando la existencia de un ion perjudica la absorción de un 2º aun cuando el 2º este en cant suf; para q no existan problemas de este tipo, el orden q debe haber en el compl de cambio, y el % en el q deben de estar cationes es el siguiente:

[Ca ] > [Mg ] > [K ] > [Na ]

60-80% 10-20 % 6-10% 0-3% (Capacidad total de cambio)

Siempre q esto debe de dar q la relación K /Mg

B) Sinergismo: es el 2º tipo de interacción q se produce en el suelo; cuando la interacción entre los elem es pos y la presencia de un ion, facilita la absorción de otro; cuando se da este fenómeno como la existencia de esos elem, se va a dar una absorción superior, a la q cabría esperar de cada uno p separado; actualmente se ha demostrado la existencia de esa interacción pos entre N y P, N y K, N y riego y N y tratamiento con herbicidas.

4) CICLO DEL N

El N se encuentra en el suelo en forma de N org o inorg; el N org, procede de la MO q aparece en el suelo, como consecuencia del aporte de restos veg y animales; este N constituye prácticamente la totalidad del N del suelo y se caract p no poder ser utilizado p las plantas hasta q no se transforma en N inorg mediante procesos bioqcos. El N inorg se puede encontrar en las siguientes formas (NH4 ,NO3 ,NO2 ,N2 ,NO2 ,NO ).

El ion amonio se encuentra en adherido a los coloides del suelo y una peq parte de él se encuentra soluble en el agua del suelo; los iones nitrato y nitrito, también forman parte de la sol del suelo; el N unido a los coloides del suelo, solo alcanza un 2 % del N total del suelo y este hecho es imp pq las plantas solamente pueden absorber el N en estas formas; el resto de las formas de N inorg (N2 ,NO2 ,NO ) son N gaseoso y p lo tanto, no asimilable.

VIA DE ENTRADA DEL N

Todo el N q existe en el suelo, procede del N atmosférico, pq no existe roca q en comp contenga N; este N atmosférico constituye un 79 % de la comp de la atmósfera terrestre, p lo tanto una molécula muy estable y requiere gran cant de energía para romper su molécula; p ese motivo, solo algunos org pueden fijarlo. Hay testigos de fijación de N:

1) Fijación atmosférica: Una peq parte del N atmosférico es fijado mediante descargas electricas o mediante radiación ultravioleta; de esta manera, se considera q p término medio se fija un 0.5 % del total fijado; estos procesos fijan el N atmosférico pq aportan una gran cant de energía q hace posible q el N2 reaccione con el O2 o con el H2 del agua.

2) Industrial: consiste en fijar el N2 para sintetizar amoniaco q es un producto intermedio básico para la producción de abonos nitrogenados; de esta manera se llega a fijar un 5% del total fijado.

3) Biológica: es la q llevan cabo algunas bacterias, los hongos ascomicetes y algunas algas verde-azuladas (cianobacterias); estos microorg pueden fijar el N en forma libre o en simbiosis y son capaces de fijarlo p tener un enzima, la nitrogenasa q fija el N en forma de amoniaco; el mecanismo de acción de este enzima, es poco conocido pero se sabe q requiere una gran cant de energía muy p encima de las necesidades energéticas de otras reacciones + conocidas; mediante este tipo de fijación, se fija la > parte de del N de la nat.

TRANSFORMACIÓN DEL N EN EL SUELO

El N de la MO sufre transformaciones bioqcas mediante las cuales moléculas complejas nitrogenadas se transforman en otras + sencillas; estas degradaciones las llevan a cabo unos microorg q obtienen de esas reacciones la energía necesaria y el N q necesitan para su desarrollo y para la síntesis de proteínas; este proceso degradativo tiene 3 etapas:

A) AMIDIFICACIÓN: es un proceso en donde las proteínas se transforman en aminoac o en aminas.

B) AMONIFICACIÓN: las aminas y los aminoac se transf en componentes amoniacales.

C) NITRIFICACIÓN: El amonio se oxida en nitrato.

PÉRDIDAS DE N EN EL SUELO

A) DESNITRIFICACIÓN: microorg anaerobios pueden reducir los N a N molecular y a otras formas de nat gaseosa q se perderá en la atmósfera.

B) VOLATILIZACIÓN DEL AMONIACO: una parte del N amoniacal, se puede perder cuando pasa amoniaco en det condiciones:

1)Temperaturas elevadas

2)Suelos alcalinos y mal aireados.

C) LIXIVIACIÓN ó LAVADO DE NITRATOS

D) EXTRACCIÓN P LAS COSECHAS

E) FIJACIÓN DEL AMONIO EN LAS ARCILLAS: ese N queda inaccesible para las plantas durante períodos largos de tiempo.[Author ID1: at Sat Jun 3 11:57:00 2000 ]

PARTE VI EDAFOGÉSIS Y EROSIÓN

TEMA 10 EROSIÓN

1) CONCEPTO

La roca madre a traves de una serie de factores formadores q son el clima, la topografía, los org vivos y el tiempo y a traves de una serie de procesos (migraciones, translocaciones, lavando, etc), va a dar lugar a la aparición de una serie de suelos q se puede catalogar entre sí y q son susceptible de una ordenación o de una clasif.

La formación de un suelo se considera un largo proceso nat en el q se suele distinguir una serie de pasos q realmente son inseparables pq se dan simultáneamente; los 3 pasos imp son:

1) ALTERACIÓN DE LA ROCA MADRE:

Todos las rocas q existen en la nat, sufren cambios fcos y qcos q alteran y dan lugar a la fracción mineral del suelo; a este conjunto de procesos se le llama meteorización y resultan de la actuación de los agentes meteorológicos sobre las rocas.

La meteorización fca o conj de procesos fcos q alteran la roca da lugar a la desintegración de esos mat; los procesos imp son:

a)Calentamiento y enfriamiento de las rocas.

b)Congelación.

c)Alternancia de períodos de humedad y de sequedad.

d)La acción de algunos org vivos.

La meteorización qca o conj de procesos qcos q alteran las rocas y q tiene p finalidad la descomp y transformación qca de los mat mediante procesos q van a cambiar la estructura interna, la solubilidad de los minerales; los procesos imp son la disolución, hidrólisis, hidratación, carbonatación y oxidación-reducción.

Los agentes q llevan a cabo la meteorización qca son: agua, 02 y CO2 ; y hay q considerar la acción de algunos org vivos (raices de plantas o microorg) q al liberar ac débiles, facilitan la descomposición de esos componentes.

2) INCORPORACIÓN Y TRANSFORMACIÓN DEL MAT ORGÁNICO

Las pequeñas fracturas q han aparecido en la roca, con el paso del tiempo se irán llenando de la arena arrastrada p el viento, así como esporas o pequeñas semillas q darán lugar a las primeras plantas q vivirán ese medio y q posteriormente, al morir dejaran sus restos vegetales en superficie, apareciendo en primer lugar una pequeña capa de MO superpuesta al comp mineral y con el paso del tiempo y con la ayuda de los procesos edafogénéticos se irá incorporando al comp mineral.

3) LAS MIGRACIONES:

Con ese nombre se denomina a los procesos de transporte de materiales q se dan a lo largo del perfil del suelo; mat q puede ser transportados en disolución o en suspensión a traves del espacio poroso del suelo; todos estos procesos van a dar lugar a suelos cada vez + maduros y profundos y en los q se encuentran + claramente diferenciados los horiz.

TEMA 11 DEGRADACIÓN DEL SUELO

1) INTRODUCCIÓN

La FAO en 1980 publico una clasificación de todos procesos degradativos q podría sufrir un suelo:

1)Degradación fca: compactación.

2)Degradación qca: acidificación y toxicidad p metales pesados.

3)Salinización y solidificación del suelo.

4)Degradación biológica.

5)Erosión hídrica.

6)Erosión eólica.

2) EROSIÓN HÍDRICA

Se def como la pérdida gradual del material q constituye el suelo al ir siendo disgregada, arrancadas y transportadas sus partículas en la medida q van quedando en sup.

El estudio de la erosión se puede abocar desde dif ptos de vista:

a) Según el agente erosivo q la produzca:

-Erosión hídrica si es el agua.

-Erosión eólica si es el viento.

-Mov en masa si es la fuerza de la gravedad.

-Erosión glaciar si es hielo.

-Erosión antropogénica si es el hombre + agua

Todos estos procesos erosivos tiene lugar de forma espontánea en la nat, variando su intensidad de unos escenarios a otros; se caract p ser procesos relativamente lentos, intermitentes, recurrentes con los años, progresivos e irreversibles. A nivel mundial tienen imp la erosión hídrica y eólica, siendo la 1ª de ellas la q tiene > transcendencia en España tanto en terrenos cultivados como en no cultivados.

b) Según la intensidad con la q se lleva a cabo:

-Erosión nat: se lleva a cabo de forma espontánea en la nat sin la intervención directa o indirecta del hombre y se caract p formar parte del equilibrio permanente q existe entre la nat de formación y destrucción del suelo.

-Erosión acelerada.

Son fuerzas q contribuyen a la formación del suelo y a su dist a lo largo del planeta; con la intervención del hombre, se rompe el equilibrio, se acelera la degradación y p el carácter protagonista del hombre en este proceso, se le llama erosión antropogénica. La erosión del suelo es un fen universal; no se lim a zonas áridas o semiáridas; si no q también a zonas tropicales húmedas.

FORMAS DE EROSIÓN HÍDRICA

1) EROSIÓN POR SALPICADURA:

Se origina cuando las gotas de lluvia chocan contra los agregados del suelo disgregándolos y produciendo una liberalización de partículas finas q al ser movidas van a llenar los poros del suelo o obstruyéndolos y facilitando la aparición de una costra en superficie q da lugar a suelos compactados.

2) EROSIÓN LAMINAL

Cuando la intensidad de la precipitación es sup a la vel de infiltración del agua de lluvia, se forma una delgada película de agua sobre la sup del suelo q cuando adquiere el suficiente grosor como para cubrir, comenzará a desplazarse p la sup de la pendiente, manteniendo en suspensión o arrastrando a los elem disgregados. Este tipo de erosión es imp desde el, pto de vista agronómico pq produce un empobrecimiento de los terrenos en arcilla, limo, MO y elem nutritivos.

3) EROSIÓN EN SURCOS O REGEROS

El agua en forma de lámina delgada no suele recorrer largas distancias, lo gen es q se acumule en las pequeñas depresiones del suelo formando acollos. En los terrenos de cultivo o en las huellas dejadas p la maq agrícola.

Solo suelen penetrar en el horiz A y desaparecen con las operaciones comunes de la labranza.

4) EROSIÓN EN CARCABAS Y BARRANCOS

Las carcabas son fuertes incisiones en el terreno; q aparecen cuando existe una fuerte copulación en escorrentía en una zona det; los barrancos son carcabas con det dimensiones y formas. Cuando las carcabas se producen sobre ''bad-lands'' o tierras malas, dan lugar a zonas encrespadas, carcajadas sin suelo ni veg, terrenos improductivos. Este tipo de erosión se originan sobre rocas malas.

Arroyo, carcabas y barrancos, se pueden considerar 3 etapas de un mismo proceso sin q exista un lim establecido entre ellas aunque gen los arroyos son de tamaño centimétrico, las carcaba de métricas a decamétricas y los barrancos de decenas de metros.

El cultivo en tierras simples va a suponer un > riesgo erosivo q depende del grado de cambio de la cubierta, de las precipitaciones q se dan en la cubierta baja y de la intensidad de esas precipitaciones.

En las zonas de secano, como los marcos de plantación han de ser amplios p las exigencias de humedad del cultivo, la protección q el cultivo da al suelo será inferior, la > parte de la sup del cultivo queda expuesta a la acción erosiva de la lluvia y p lo tanto, la intensidad de la erosión será sup q en los terrenos de regadío donde al haber una > biomasa, el suelo esta + protegido.

TÉCNICAS DE MEDIDA DE LA EROSIÓN HÍDICA

Las técnicas + utilizadas son muy diversas y de dif escalas de medida, desde det puntuales de erosión, hasta pérdidas q afectan a una cuenca fluvial; es aconsejable siempre utilizar + de una técnica pq la información q se obtiene no es siempre equivalente, pero son complementarias; las técnicas + utilizadas son:

1)Estacas o clavos de erosión

2)Parcelas de escorrentía

3)Simuladores de lluvia

4)Fotointerpretación y teledetección

Modelos de detección: como resultado de la crec comprensión del proceso erosivo y de los factores q influyen en él, se han ido desarrollando dif modelos para predecir la pérdida de suelo; los + imp son:

A) Con carácter empírico:

-USLE

-RUSLE (USLE modificado)

B) Modelos matemáticos:

-WEPP

-Modelo Europeo.

APARATOS DE MEDIDA

1) PLUVIÓMETRO: Aparato de medida de las precipitaciones

2) TERMÓMETRO: Aparato de mediada de las temperaturas; existen 3 tipos

Máximas: es de mercurio con un estrechamiento cerca del depósito; al subir la tª, el mercurio se dilata y vence la resistencia; al bajar la tª, se contrae y la columna se rompe en el estrechamiento y queda en el extremo marcada la máx tª.

Mínimas: es de alcohol y tiene un índice de hierro con esmalte p encima q va sumergido en alcohol; al descender, arrastra el índice pero al dilatarse no lo mueve; la tª min quedará indicada en el extremo del índice.

Infrarrojos: son sensores q mide la máx long de onda emitida p un objeto; se utiliza para saber la tª de la parte aérea de las plantas y las cubiertas vegetales.

3) PSICÓMETRO: mide la HR del aire; es un conj de 2 termómetros denom seco y húmedo (su depósito está envuelto en una gasa humedecida con agua); la tª del termómetro húmedo descenderá a medida q aumente la evaporación.

4) BARÓGRAFO: da un registro continuo de la presión atmosférica.

5) TERMOHIDRÓGRAFO: proporciona un registro continuo de la HR y la tª del aire. El sensor es un haz de cabellos rubios.

6) PLUVIÓGRAFO: proporciona un registro de las precipitaciones ocurridas. Tiene un flotador con altura prop a la precipitación caída y una plumilla q indica la hora de inicio y fin y el grado de intensidad.

7) ANEMÓMETRO: mide la vel del viento; él + usual es q tiene 4 semiesferas con la concavidad en el mismo sentido en los extremos de 2 varillas cruzadas en un plano horiz; todo esto va montado sobre un eje giratorio.

8) ANEMOCINEMÓGRAFO: es la unión de la veleta y el anemómetro, mide la vel media, la dirección del viento y racha de máx y min.

9) BARÓMETRO: mide la presión atmosférica. Se utiliza el barómetro metálico formado p recintos de paredes metálicas en donde se ha hecho el vacío

10) HELIÓGRAFO: det el nº de horas de sol; consiste en una esfera de vidrio orientada al S e inclinada según la latitud; la esfera concentra los rayos solares sobre una cartulina en la q se marcan las horas de sol al ir quemándose la cartulina.

11) EVAPORÍMETRO: det la evaporación del agua; consiste en un tubo cerrado en la parte sup y abierto en la inferior, lleno de agua y se cierra el extr abierto con un papel secante y con un alambre. El agua empapa el papel y se evaporará; el tubo esta graduado y da la medida en mm.

12) VELETA: señala la dirección del viento.

13) TERMOPLUVIO-HUMECTÓGRAFO

14) TERMÓGRAFO: mide el registro continuo de la tª del aire. Se basa en las contracciones o dilataciones de una lámina bimetálica.

15) PIRANÓMETRO o RADIÓMETRO: mide la radiación solar global q incide sobre una superficie; mide la directa y la difusa.

16) PIRHELIÓMETRO: mide la radiación directa.

17) PIRRADIÓMETRO o RADIOMETRO NETO: mide el balance neto de la radiación (de onda corta y larga) en un punto.

18) HELIÓGRAFO: mide el nº de horas de sol.

19) ACTINÓGRAFO mide la radiación global.