EL SUELO

1. INTRODUCCIÓN

ANEXOS 12

INTRODUCCIÓN

Hace unos diez mil años, el ser humano aprendió a trabajar la tierra, dando nacimiento a la agricultura. Desde entonces, ha vivido en esencia de lo que el suelo produce : cereales, legumbres, frutos, aceite, azúcar e, indirectamente, proteínas animales provenientes de la ganadería. El suelo le proporciona también materiales de construcción, como la madera, y materiales para vestirse : algodón, lino, etc. En la actualidad, a raíz de las demandas en constantes aumento de una población que crece muy rápido, la conservación del suelo se ha convertido en una de las mayores preocupaciones de la humanidad. Efectivamente, el tiempo necesario para que se forme un suelo es muy grande, sobre todo si se le compara con el que el hombre se tarda en destruirlo. El conocimiento del suelo y de los procesos que en él se desarrollan es, por lo tanto, de una gran importancia para el hombre, tanto para la práctica de la agricultura como para la conservación de los ecosistemas terrestres.

QUIMICA DE SUELOS

Así como en la materia orgánica el elemento principal es el carbono (C), en la materia mineral e inorgánica el elemento fundamental es el silicio (Si).

Los dos grupos minerales más abundantes en la corteza terrestre son el cuarzo y los silicatos. Ambos constituyen el 90% de las rocas magmáticas.

Las rocas ígneas o magmáticas son las que se originan en la solidificación de una mezcla fundida llamada magma.

Desde el punto de vista químico, el cuarzo es dióxido de silicio y los silicatos están constituidos por unidades variables formadas por un átomo de silicio rodeado por 4 átomos de oxígeno en posición tetraédrica.

Los tetraedros se agrupan en distintas estructuras, dando origen a los diferentes silicatos.

Podemos hacer una distinción entre las rocas extrusivas y las intrusivas, según su origen :

Las rocas extrusivas son las arrojadas a la superficie terrestres por los volcanes y las intrusivas son las que se forman por la solidificación de una masa fundida a cierta profundidad de la corteza terrestre.

Se conoce como lava el material líquido arrojado por los volcanes y que, forma las rocas volcánicas.

Una de las principales rocas volcánicas es el basalto, compuesto por los minerales llamados olivino, augita y plagioclasas.

El olivino es silicato de magnesio y hierro. Se presenta en cristales sueltos o incluidos de simetría rómbica, de color verde botella u oscuro. Es muy duro y se puede clasificar como un silicato primario, es decir, que procede directamente del magma eruptivo.

La augita es un mineral compuesto por un silicato doble de cal y magnesio ; brillante, de color verde oscuro o negro y textura cristalina, se halla enclavado en los basaltos.

Las plagioclasas también son silicatos primarios y, desde el punto de vista químico son silicatos alumínicos, cálcicos y sódicos. Tienen un brillo vítreo, incoloros o blancos.

Con respecto a las rocas, se pueden clasificar en simples y compuestas :

Las rocas simples contienen un sólo mineral en grandes cantidades y las compuestas son agregados naturales de diversos minerales.

En cuanto a las arenas, son rocas cuyo diámetro medio está comprendido entre 2 mm. y 1/6 de mm. (según la clasificación de Wentwoorth). Están formadas por sedimentos resultantes de la destrucción o descomposición de otras rocas preexistentes situadas en distintos lugares y han sido transportadas hasta el lugar donde se encuentran en la actualidad.

El suelo es la finísima capa de sustancias orgánicas y minerales que recubre la parte sólida de nuestro planeta. Si bien su espesor es mínimo - aprox. 30 cm. - su importancia es enorme, ya que está ligado en forma muy íntima a la vida de animales y vegetales.

Dos factores influyen en la formación de diferentes suelos : tipo de roca y clima.

Tipos de rocas diferentes originan diferentes tipos de suelo. Generalmente, las rocas intrusivas (cuarzos, arenas) producen malos terrenos de cultivo. Las rocas extrusivas (lavas, basaltos) los dan muy buenos.

Se entiende por clima un conjunto de factores : temperatura media anual, variaciones de esta temperatura y cantidad de precipitaciones.

De rocas madre iguales pueden resultar terrenos diferentes si el clima al cual están sometidas es también diferente. El calentamiento y enfriamiento alternativos, hacen variar el volumen de las rocas, las que se agrietan y fragmentan. La congelación aumenta el volumen del agua, actuando como cuña de gran potencia. El empapamiento y la disecación alternativos, la carbonatación, la oxidación, etc., son factores que intervienen en el proceso.

CONSTITUCIÓN DE LOS SUELOS

Si se examina con una lupa una muestra de suelo, se distingue perfectamente la presencia de dos sustancias predominantes. La primera fracción está compuesta por partículas minerales sólidas de diversos tamaños, colores y formas, que constituyen la masa del suelo y son el resultado de la alteración de la roca madre. La segunda fracción, llamada humus está formada por partículas vegetales en diversas fases de descomposición, de color oscuro, mezcladas con fragmentos minerales. De la mayor o menor cantidad de humus presente en un suelo, depende su fertilidad. Este será más fértil cuanto más materia húmica contenga.

Un suelo de cultivo bien desarrollado no se forma con rapidez ; generalmente demora miles de años.

No todo el espesor del suelo tiene idéntica composición. Un corte vertical en cualquier tierra virgen pone al descubierto el perfil, en el que pueden distinguirse varias capas u horizontes :

HORIZONTE A o zona superior. Es la capa donde predomina el humus. En ella se practican todas las labores ordinarias de cultivo.

HORIZONTE B o suelo inerte. Esta capa resulta afectada agrícolamente sólo por labores profundas y por algunas raíces y madrigueras de animales silvestres. Es una gran zona de lavado, ya que el agua de lluvia arrastra a la zona siguiente parte de la arcilla con el hierro y los iones alcalinos.

HORIZONTE C es aquel más profundo donde casi no llega la acción de la intemperie ni la influencia de los organismos ; apenas a sufrido transformación. Actúa de receptor y depósito de las soluciones que le llegan de las capas superiores en el agua lluvia que las atraviesa.

HORIZONTE D o roca madre, está constituida por la roca madre no fragmentada ni transformada. Su importancia agrícola depende principalmente de la profundidad a que se encuentra y de su posición horizontal o inclinada, pues de la posición de ésta dependerá que retenga el agua o la deje deslizarse.

Ilustración 1 - Etapas en la formación del suelo

TEXTURA DEL SUELO

Las partículas que forman los suelos pueden ser de composición química muy variada y de tamaños muy diferentes.

Según su tamaño, las partículas que componen el suelo se clasifican en :

ARENAS. Son todas las partículas que miden entre 2 y 0,02 mm. de diámetro, cualquiera sea su composición y origen, aunque suele dominar el cuarzo.

LIMOS. Son los formados por partículas cuyos diámetros están entre 0,02 y 0,002 mm. Forman la mejor parte de los suelos agrícolas. Su composición es muy variada.

ARCILLAS. Son todos los componentes de menos de dos micras (0,002 mm) de diámetro. Químicamente, son todos los silicatos de aluminio hidratados, más o menos impurificados por diversos compuestos de calcio, de hierro y carbono. Forma soluciones coloidales y es gran absorbente, por lo que facilita el intercambio iónico y también las funciones de absorción radical de los vegetales.

CONSERVACIÓN DE LOS SUELOS

Los agentes externos, tanto químicos y biológicos, erosionan y disgregan el suelo.

Cuando hay vegetación espontánea y ésta no es retirada por el hombre, las partículas del suelo están sujetadas por ella. Pero cuando el equilibrio natural es alterado al suprimir la cobertura, se empobrece el suelo de sustancias orgánicas, al mismo tiempo que las cosechas lo dejan con déficit de aquellos bioelementos necesarios para su desarrollo.

Si no se reponen éstos, con el paso del tiempo el suelo se convierte en páramo sin vegetación.

LA EROSIÓN

La erosión física de los suelos es producida, principalmente, por oscilaciones de temperatura y por la acción del viento y del agua.

Para proteger los suelos contra el viento hay que sembrar plantas de follaje denso que entrecrucen sus raíces, humedeciéndolas con riego ; es importante la formación de barreras o setos cortavientos.

Si el suelo no tiene vegetación, el agua de lluvia lo erosiona ; si el terreno está inclinado, se puede arrastrar la capa superficial y transformar el suelo fértil en uno no posible de cultivar.

TIPOS DE SUELOS

Diferentes tipos de suelos producen diferentes tipos de vegetación sobre ellos :

La vegetación del tipo tundra, caracterizada por la existencia de líquenes, musgos y arbolillos muy bajos, se produce en los suelos de humus en extremos ricos en materia orgánica, a menudo turbosos, directamente sobre la roca o sobre un nivel helado en forma permanente.

Ilustración 2 - Suelo con vegetación tipo tundra

Al suelo llamado podsol o podzol, le corresponde la vegetación de taiga, los grandes bosques de coníferas, como las que se ven en el norte de América y Eurasia. Estos suelos son con niveles muy diferenciados. De arriba a abajo : humus muy rico en materia orgánica ; nivel “color ceniza”, constituido por arenas más o menos puras ; un nivel entre gris y negro, de condensación de materia orgánica ; un nivel de acumulación de arcillas, debido al lavado, y la roca.

Los suelos pardos son típicos de los bosques frondosos a menudo caducifolios, de las zonas templadas. También suelen diferenciarse en niveles, pero nunca tan aparentes como en el podsol : el color es casi marrón, con matices según los niveles.

Los suelos denominados chernozem producen una vegetación de estepa, como la que se da en las grandes llanuras trigueras de Ucrania y Hungría. Poseen un nivel muy espeso de materia orgánica unida íntimamente a las arcillas, formando una materia muy fértil y muy estable. Luego viene la roca, que a menudo es un depósito de arena y de arcilla, constituido por la acción del viento.

En los desiertos de arena no existe suelo, en el sentido científico de la palabra. La arena no es más que un montón de partículas minerales en las cuales nada crece, por lo tanto, el “suelo” desértico es solamente mineral, sin materia orgánica.

Ilustración 3 - Suelo desértico

Los suelos ferralíticos y lateritas, son propios de la vegetación de bosque ecuatorial, como la “selva virgen” del Ecuador. Son suelos muy espesos. La roca puede estar profundamente modificadas en decenas de metros de espesor. En ellos se acumulan óxidos de hierro y de aluminio. Contienen muy poca materia orgánica.

Ilustración 4 - Selva virgen del Ecuador

Ilustración 5 - Suelo rocoso

¡ CUIDEMOS EL SUELO !

Si cavamos una zanja en el campo, podemos observar que la tierra de la parte superior no tiene el mismo color que la roca de fondo o roca madre. Esta diferencia de color evidencia la existencia del humus.

Un examen más minucioso nos muestra que el trozo del suelo que observamos no es homogéneo. Los análisis químicos, por ejemplo, muestran que los elementos nutritivos se acumulan en el nivel inferior de la capa, y a esto se debe que, en condiciones normales, las plantas con raíces poderosas no tengan dificultades para alimentarse a más de un metro de profundidad. Sin embargo, los cultivos anuales, que tienen un enraizamiento débil, no logran alimentarse si la capa superficial no es suficientemente nutritiva. Esta es la razón por la cual las tierras se aran : para que la capa nutritiva que está más al fondo suba y quede en contacto con la semilla.

Pero aún hay otras diferencias en los suelos : los de una región son diferentes a las de otra, porque su composición está en relación directa con el clima y la vegetación. ¿por qué se produce ésto ? Porque la degradación de las rocas está en función de la cantidad y temperatura de las aguas que circulan por ellas.

Si el desierto no hay suelos es porque no hay agua. En los lugares donde ésta aflora se forman los oasis.

En las grandes estepas de la Unión Soviética, de Estados Unidos y de Canadá, la situación es a la inversa : las lluvias, regulares repartidas durante el año y las condiciones de temperaturas favorables, hacen de estas tierras las más adecuadas para la producción de trigo, gracias a la riqueza del suelo.

INTERVENCIÓN HUMANA

Dentro de la capacidad que el hombre tiene para modificar la naturaleza, está la de crear suelo. Cuando un campesino “prepara la tierra” está creando su suelo a partir de tierras traídas de otro lugar o con la incorporación de sustancias fertilizantes de tipo mineral (fosfatos, potasa, etc.) u orgánicos (estiércol o abonados orgánicos artificiales).

Para que el suelo sea apto para la agricultura debe servir de soporte para que se pueda desarrollar el ciclo vital de las plantas y ser un buen proveedor de aguas y sales para las mismas.

Pero la intervención del hombre no ha sido siempre benéfica. Muchas veces la preparación de tierras de cultivo ha sido catastrófica porque naturalmente el suelo está protegido por una capa vegetal, la que es arrasada por el arado. La tierra queda tan desprotegida, que la lluvia y los vientos arrastran las partículas del suelo hasta que éste desaparece por completo. Lo mismo ocurre cuando un terreno poblado de árboles es talado en forma indiscriminada. Millones de hectáreas se han perdido en el mundo por esta causa.

En las regiones secas y semidesérticas, la erosión del suelo es dramática. Las lluvias, tardías pero violentas, arrastran la superficial capa de suelo devastando la agricultura.

Para proteger el suelo de la erosión producida por aguas salvajes el mejor método lo constituyen los abancamientos, gracias a los cuales se transforman las pendientes continuas en escalones limitados por muros de contención. Si la pendiente no es excesiva, se hacen escalones o terrazas, deteniendo el agua mediante surcos que recogen las aguas y las llevan hasta canales de desagüe.

Este tipo de destrucción es la denominada erosión mecánica.

Hay otro tipo de destrucción que se llama erosión química y que tiene que ver también con el uso que hace del suelo el hombre.

La agricultura actual está basada en la obtención de rendimientos elevados, para lo cual se requieren aportaciones masivas de fertilizantes y pesticidas. Estos últimos, sin embargo, matan la fauna y la flora del suelo, elementos que son imprescindibles para la degradación de las materia orgánicas que forman el humus. Al fin de compensar esta falta de degradación, es necesario aportar más fertilizantes, lo que redunda en que la producción agrícola se va tornando cada vez más costosa.

Para luchar contra el proceso de agotamiento de la tierra y contra la contaminación que provoca el uso abusivo de pesticidas se levanta la alternativa de una agricultura biológica, es decir una agricultura que aproveche los ciclos naturales prescindiendo del uso de productos químicos.

Las llamadas labores agrícolas están basadas en trabajo que los agricultores realizan para favorecer el cultivo de los suelos. Estas labores tienen tres frentes de acción : física, mecánica y biológica.

Desde el punto de vista físico, estas labores aumentan la porosidad del suelo, facilitando la circulación del aire y del agua.

Químicamente, al romper la costra que se forma en la superficie, el suelo queda en contacto con los agentes externos, ayudando de este modo a que se produzcan las reacciones de oxidación e hidratación.

La acción biológica se produce cuando, al tener mayor aireación los suelos, las bacterias aerobias se activan y favorecen la respiración de las células vegetales

BIODEGRADACIÓN

Todos los seres vivos contaminan su medio ambiente con excrementos, pero éstos son desechos que participan de un ciclo natural porque son biodegradables, es decir son degradados por las bacterias y otros microorganismos. Pero otros desechos producidos por la civilización, son compuestos químicos que no son biodegradables y entonces alteran el equilibrio natural, matan especies animales y hasta contaminan los alimentos humanos.

Ya hemos dicho que entre las materias que no son biodegradables los envases de plástico forman uno de los grupos más difíciles de eliminar. Por eso, en muchos países desarrollados, se están utilizando sólo envases de cartón, como una contribución a la protección del ambiente.

ANEXO N° 1 : EXPERIMENTOS SOBRE COMPOSICION DEL SUELO

Tipos de Suelos

Materiales

• tierra de jardín (seca)

• arena seca

• arcilla seca

• tres tubos de ensayo

• un vidrio de aumento

• gradilla

• agua

Procedimiento

• Colocar en cada tubo de ensayo aproximadamente un cuarto de muestra de cada tipo de tierra y ubicarlo sobre la gradilla

• Agregar aproximadamente tres cuartos partes de agua en cada tubo

• Agitar cada tubo de ensayo con la respectiva muestra de tierra y dejar que decante

• Esperar cinco minutos y observar comparativamente lo que sucede en cada muestra de tierra

• Ordenar de mayor a menor según sea la cantidad de sólido, depositado en el fondo de los tubos

• Observar con un vidrio de aumento y clasificar las diferentes partículas, depositadas en el fondo de cada tubo

Influencia del suelo en el crecimiento de vegetales

Materiales

• tierra de un jardín con flores

• tierra de un bosque

• tierra de un suelo con excavaciones para construcción

• tierra de un suelo arenoso

• tierra de un banco de arcilla

• frascos de vidrio

• semillas

• agua

Procedimiento

• Colocar en cada frasco un tercio de las respectivas muestras de suelo

• Sembrar semillas en cada uno de ellos

• Regarlos con igual cantidad de agua

• Observar en qué tipo de suelo las semillas germinan primero

• Cuando las plantas comienzan a desarrollarse observar en qué suelo crecen mejor

• Llevar un registro de la rapidez del crecimiento en los distintos suelos

Cómo se produce la erosión

Materiales

• dos botellas de plástico

• un pedazo de rejilla

• piedras

• tierra

• champas de pasto

Procedimiento

• Cortar dos botellas de plástico por la mitad de la siguiente forma : primero un corte a lo largo y luego otro corte transversal en la parte angosta

• Así se forman cuatro cubetas

• Adosar una rejilla en el extremo abierto de cada cubeta

• Rellenar las cubetas con piedras y tierra

• La primera cubeta se tapiza con champas de pasto

• La segunda cubeta con menos pasto que la primera

• La tercera cubeta con muy pocas champas de pasto

• La cuarta sin pasto

• Colocar las cubetas en posición inclinada y regarlas diariamente mañana y tarde

• Observar en qué orden se produce la erosión

Estudios de una suspensión de partículas

Materiales

• tubos de ensayo

• tierra de un suelo arcilloso

• papel filtro

• solución de cloruro de bario o sal de aluminio

Procedimiento

• Colocar tierra procedente de un suelo arcilloso en un tubo de ensayo

• Agregar agua y mezclar agitando el tubo

• Esperar que la mezcla se asiente

• Observar la capa de humus que queda en la parte superior, la suspensión turbia de arcilla que queda abajo y las partículas pequeñas de rocas y minerales que se van al fondo

• Filtrar el líquido

• Observar que el líquido está turbio porque las partículas de arcilla han pasado a través del filtro

• Dividir el filtrado llenando dos tubos de ensayo

• Agregarle algunas gotas de solución de cloruro de bario o de alguna sal de aluminio a uno de los dos tubos

• Al otro tubo no se le agrega nada y sirve de control

• Observar lo que ocurre al cabo de media hora y después de una hora

• Investigar qué tipo de sólido se precipita en el primer tubo

ANEXO N° 2 : ENTREVISTA

BIBLIOGRAFIA

• Icarito “El mundo de la química - El suelo”

• Enciclopedia Temática Visual, Tomo 7

• Atlas Geográfico de Chile - Instituto Geográfico Militar

• Enciclopedia Microsoft Encarta 95

Jul-

El Suelo Página

2

INFOTIPO.DOC Subgerencia Desarrollo Aplicaciones Página

15

El Suelo Página