El papel de los procesos de formacin del suelo en la definicin de taxn en la ST y en los suelos de la WRBJ.G. Bockheim a,*, A.N. Gennadiyev ba Department of Soil Science, University of Wisconsin, 1525 Observatory Drie, Madison, WI53706-1299, USAb Faculty of Geography, M.V. Lomonoso Moscow State University, Moscow 119899, Russia

Recibido 10 Marzo 1999; Aceptado 21 Septiembre 1999.

ResumenLos sistemas taxonmicos modernos de los suelos, incluyendo la ST y la WRB para los recursos del suelo, clasifica a los suelos usando horizontes de diagnostico, propiedades y materiales. Aunque estos sistemas se basan en los principios genticos, los enfoques utilizados han des-enfatizadas el papel de los procesos del suelo en los sistemas taxonmicos de suelos. Mientras tanto, la consideracin de los procesos del suelo es importante para la comprensin de las bases genticas de los sistemas taxonmicos de suelos modernos y el desarrollo de modelos cuantitativos de los sistemas pedogenticos. Diecisiete procesos generales de la formacin del suelo son identificados, brevemente discutida, y vinculado a taxones de suelos y horizontes de diagnstico, propiedades, y materiales en ST y la WRB. Los procesos se ilustran en diagramas simples e incluyen: 1.Argiluviacion, 2.Enriquecimiento biolgica de cationes bsicos, 3.Andisolizacin, 4.Paludizacin, 5.Gleizacin, 6.Melanizacin, 7.Ferralitizacin, 8.Podzolizacin, 9.Lixiviacin de la base catin, 10.Vertizacin, 11.Crioturbacin, 12.Salinizacin, 13.Calcificacin, 14.Solonizacin, 15.Solodizacin, 16.Silicificacin y 17.Anthrosolizacin . Las implicaciones de los procesos de formacin de suelos presentes y futuras de los sistemas de clasificacin de suelos y modelos pedogenticos son discutidos.

Palabras clave: pedologa, gnesis del suelo, clasificacin del suelo, procesos del suelo, ST (Soil Taxonomy), WRB (World Soil Reference Base)

1. Introduccin

Durante la primera mitad del siglo XX, los sistemas de clasificacin del suelo produjeron una atencin considerable en los procesos de formacin del suelo, a partir de los esfuerzos pioneros en 1903 de Dokuchaev (1948) e incluyendo los sistemas de clasificacin de suelos utilizados en EU desde 1927 hasta a finales de 1950 (Marbut, 1927; Baldwin et al., 1938) (Fig.1). Sin embargo, a partir de la Aproximacin Sptima (Soil Survey Staff, 1960) y culminando con Taxonoma el suelo (ST) (Soil Survey Staff, 1975), los suelos en EU y en los pases que adoptan ST fueron clasificados con propiedades cuantitativas, las particularmente las propiedades morfolgicas, delineados como epipedones y horizontes de diagnstico. Los procesos de formacin del suelo-fueron des-enfatizadas y se mantienen en el fondo.Un enfoque similar fue utilizado por la FAO-UNESCO (1974) y ms recientemente en la Base Mundial de Referencia (WRB) por recursos del suelo (FAO, 1998). En Rusia, los sistemas taxonmicos de suelos estn convergiendo con ST y la WRB como se refleja en los planes por Fridland (1982), Shishov y Sokolov (1990) y Shishov et al. (1997) que enfatiza las propiedades del suelo (ver Gennadiyev et al., 1995, 1996). Sin embargo, las clasificaciones de suelos de Rusia, Europa (por ejemplo Aubert, 1968; Avery, 1973) y de Australia (Isbell, 1996) continan enfatizando en el enfoque de proceso del suelo.El movimiento de alejamiento en el nfasis en los procesos del suelo se basaba en la suposicin de que las propiedades del suelo son el resultado de los procesos del suelo y son ms fciles de cuantificar que los procesos del suelo (Arnold, 1983). Adems, los procesos del suelo se consideraron ser mal entendidos, y los procesos pedogenticos especficos ocurren simultneamente en un suelo dado, reforzando o contrayndose el uno al otro (Simonson, 1959). Tambin supone que la polignesis probablemente ha producido en la mayora, si no todos los suelos, haciendo interpretaciones genticos difciles. A medida que cambian los factores formadores del suelo, los procesos de formacin del suelo cambian, lo que resulta en un cambio en los taxones de los suelos. Una crtica adicional de los sistemas de clasificacin de suelos basada en los procesos del suelo es que a menudo contienen taxones insuficientes para delinear de manera satisfactoria los suelos mundiales.

ProcesosRusia (Sibertsev, 1901; Dokuchaev, 1948; Gerasimov et al., 1939)EU (Marbut, 1927; Baldwin et al., 1938)Rusia (Ivanova, 1956; Rozov & Ivanova, 1967) Procesos/PropiedadesEU (Coffey, 1912)FAO/UNESCO (1974)Rusia (Frindland, 1982; Shishov & Sokolov, 1990; Shishov et al., 1997) PropiedadesEU (Whitney, 1909)EU (Seventh Approximation, 1960)Rusia (Giazovskaya, 1972)EU (Soil Taxonomy, 1975)WRB (1998)Fig. 1 Evolucin histrica de los sistemas taxonmicos de suelos globales. Nota: la clasificacin del suelo en EU parti de un enfoque de propiedad a un enfoque de procesos del suelo y luego de vuelta a una propiedad acercarse con la llegada de la Sptima Aproximacin. Tradicionalmente a partir de un enfoque basado en procesos, la clasificacin del suelo en Rusia se ha trasladado a un enfoque combinado en procesos/propiedades (Sibertsev, 1901; Whitney, 1909; Coffey, 1912; Gerasimov et al., 1939; Ivanova, 1956; Rozov e Ivanova, 1967; Glazovskaya, 1972).

Uno de los creadores de la ST, Smith (1983, p.43), enfatiz: La gnesis de por s, no puede ser utilizada en la definicin de taxones del suelo y satisfaga este objetivo. Los procesos que rara vez se pueden observar o medir. No obstante, la gnesis de los suelos es extremadamente importante tanto para la taxonoma de suelos y para el mapeo en el campo. Gnesis es importante para la clasificacin en parte debido a que produce las diferencias observables o medibles que se pueden utilizar como diferenciar. La gnesis no aparece en las definiciones de los taxones, pero yace detrs de ellos.Arnold (1983) vio los trminos de podsolizacin, calcificacin, solodizacin, laterizacin, y as sucesivamente, como simplificaciones de los procesos que conducen a la diferenciacin de horizontes. Simonson (1959) propuso que estos trminos fueron remplazados con trminos adiciones, traslados, desplazamientos y transformaciones. l postul que estos procesos generalizados causan una diferenciacin de horizontes en la mayora si no todos los suelos. Sugiri que se trata de la importancia relativa de los procesos que rige los horizontes en el perfil del suelo. En nuestra opinin, estos trminos son demasiado generales y son an ms vagos que los procesos de formacin del suelo y dan poca informacin de suelos especficos sobre la pedognesis. Mientras que el enfoque actual en ST tiene algn mrito en lo que respecta a los aspectos aplicados de un sistema de clasificacin (Es decir, estudio de suelos, las interpretaciones del suelo, etc.), en nuestra opinin, ha des-enfatizado la investigacin y enseanza de los procesos formadores del suelo. Cline y Johnson (1963) describe los hilos genticos en la ST, sugiriendo que la eleccin de las caractersticas morfolgicas de una categora se basa en una comprensin de cmo estas caractersticas representadas especfica los tipos o grados de procesos pedogenticos. A pesar de estas hilos" aparentes, se han hecho pocos esfuerzos para vincular los procesos de formacin del suelo con taxones del suelo. Tal vez la mayor crtica al enfoque utilizado en ST y la WRB es que los epipedones y horizontes de diagnstico dentro de un perfil no estn vinculados, es decir, los sistemas taxonmicos de suelos se basan en los horizontes de diagnstico por separado en lugar de la vinculacin de los horizontes de un perfil de suelo (Duchaufour , 1998 ). Por ejemplo, la seal gentica o las variables de conduccin que permitan la acumulacin de materia orgnica o los productos de meteorizacin en los horizontes de diagnstico no son identificadas.El enfoque cuantitativo pedolgico, en el que las ganancias, prdidas, transferencias y transformaciones de los constituyentes del suelo y los procesos del suelo involucradas estn elucidados va qumica de balance de masa (Chadwick et al, 1990; Brimhall et al, 1991; Jersak et al, 1995) y el enfoque de la qumica en solucin in situ (Ugolini y Dahlgren, 1987) han mejorado nuestra comprensin de los procesos de formacin del suelo.Los procesos especficos del suelo son determinadas por los factores formadores del suelo y se expresan en los horizontes de diagnstico, propiedades y materiales, en la cual son utilizadas para clasificar los suelos: factores formadores del suelo procesos formadores del suelo horizontes de diagnstico, propiedades materiales sistema taxonmico del suelo.Hay varias ventajas a un nfasis relacionada con el proceso de clasificacin de suelos. Un nfasis proceso es til como un marco para explicar los conceptos de la clasificacin del suelo, es decir, para mostrar los hilos genticos'''' de horizontes de diagnstico y taxones. En segundo lugar, un proceso de nfasis est en consonancia con las modernas tcnicas cuantitativas en edafologa, por ejemplo, el balance de masa qumica y en qumica de la solucin in situ. En tercer lugar, un nfasis proceso permite la prediccin de los cambios de la biosfera a largo plazo. Por ejemplo, gran parte de la investigacin actual en los sistemas de la Tierra a nivel mundial en el que la pedsfera es reconocida como una parte clave es los procesos orientados (Levine et al, 1993; Lovelock, 1993; Kutzbach et al, 1996). Adems, los modelos de pedognesis mecanicistas (Levine y Ciolkosz, 1986; Hoosbeek y Bryant, 1992; Phillips, 1993) requieren una comprensin de los procesos del suelo. Por ltimo, el nfasis en el proceso de clasificacin de suelos es coherente con la gestin sostenible de los recursos del suelo. En consecuencia, el objetivo de este trabajo es identificar la clave de los procesos formadores del suelo y su relacin con el taxn de suelos y los horizontes de diagnstico, propiedades y materiales y se ilustran estos procesos en diagramas simples.

2. Enfoque

Se revis la literatura publicada sobre los procesos de formacin del suelo y modelos examinados de Rode (1947), Simonson (1959, 1975), Gerasimov y Glazovskaya (1960), Yaalon (1960, 1975), Arnold (1965), Dijkerman (1974), Huggett (1975, 1998), Pedro (1983), Rozanov (1983), Smeck et al. (1983), Beckmann (1984), y Johnson y Watson-Stegner (1987). En general, estos modelos reconocen los procesos de formacin del suelo en tres niveles. El nivel ms alto considera procesos generalizados que delimitan los suelos de otros subsistemas de la biosfera Rode (1947; Furley y Newey, 1983). El segundo nivel es dependiente de las entradas, salidas, transferencias (o translocaciones), y las transformaciones de energa y materia (Simonson, 1959), que se refiere a los procesos especficos de formacin del suelo (macro-procesos), y es el foco de este trabajo. El tercer nivel hace hincapi en los micro-procesos del suelo o procesos especficos tales como la fijacin de N, la oxidacin y la reduccin de Fe y Mn, sustituciones inicas, y otros procesos qumicos, fsicos y biolgicos y las reacciones que no son considerados en este trabajo.Hicimos una lista de las 12 ordenes en ST y los 30 grupos de suelos de la WRB, identificamos los horizontes de diagnostico/materiales utilizados para delinear las rdenes o grupos de suelos y los procesos de formacin de suelos especficos enumerados importantes para la formacin de estos horizontes / materiales utilizando la terminologa de Byers et al. (1938), Gerasimov (1975), Duchaufour (1982), Zonn (1995), Y Buol et al. (1997). Finalmente, preparamos diagramas simplificados para describir estos procesos utilizando smbolos especficos para la acumulacin, remocin y otras condiciones especiales.

3. Resultados

De las 12 rdenes de suelos en ST, una (molisoles) se identificaron sobre la base de un epipedn y cinco son reconocidos por los materiales o propiedades especiales: Andisoles (propiedades ndicas), Histosoles (materiales hsticos), Espodosoles (materiales espdicos), Vertisoles (caras de friccin, agregados en forma de cua, grietas), y Gelisoles (materiales glicos) (Tablas 1 y 2). Cuatro rdenes se identificaron sobre la base de los horizontes de diagnstico: Oxisoles (horizonte xica) y Aridisoles (ntrico, clcico o petroclcico, gpsico o petrogpsico, salico, arglico o duripan); Alfisoles y Ultisoles ambos tienen horizontes arglicos, pero el primero es de base rica y el segundo es de base-agotado. De los dos rdenes restantes de ST, Inceptisoles puede tener un horizonte cmbico o un hstico, mlico, plaggen o un epipedn mbrico; Entisoles tener un desarrollo mnimo del suelo, pero puede tener un epipedn de diagnstico.Con la excepcin de los Leptosoles dbilmente desarrollado, Arenosoles y Regosoles, grupos de suelos en la WRB (FAO, 1998) tambin se definen por horizontes de diagnstico, propiedades o materiales (Tabla 3).Cada uno de los taxones del suelo/horizontes de diagnostico/propiedades/materiales en la ST o la WRB puede ser descrita por un proceso de formacin del suelo dominante y especfica que puede ser definida de manera que se razonablemente bien entendido por los usuarios de estos sistemas taxonmicos del suelo. Por ejemplo, Espodosoles debe contener materiales espdicos que son una manifestacin del proceso de podzolizacin. Estos procesos involucran evidencia de que los materiales orgnicos y el aluminio, con o sin hierro, han pasado de un horizonte eluvial a un iluvial (Soil Survey Staff, 1998, p.26). Aunque el proceso podzolizacin no es totalmente conocido, la mayora de pedlogos acordaron los aspectos claves del proceso.Este enfoque no es diferente a la de establecer lmites para los horizontes de diagnstico, materiales o propiedades. Por ejemplo, un Espodosol puede tener propiedades ndicas como Andisoles y puede tener caractersticas espdicas similares. Sin embargo, los criterios para propiedades espdicos y propiedades ndicas y la secuencia en que se afinan a cabo establecen lmites distintos en los lmites de Espodosoles y Andisoles. Lo mismo es cierto de los procesos del suelo (Tabla 2). La Andisolizacin es el proceso dominante en Andisoles, pero es un proceso subsidiario a podzolizacin en el subgrupo ndico de Espodosoles.Se identificaron 17 procesos especficos del suelo en relacin con el horizonte de diagnostico/ propiedades/material utilizado para delinear las 12 rdenes de ST y los 30 grupos de suelos en la WRB (Tablas 1-3). Estos procesos se describen brevemente a continuacin y se ilustran en la Fig. 2.

3.1 Argiluviacin Argiluviacin, tambin conocido como lessivage (Duchaufour, 1998), se refiere al movimiento de arcilla en el solum. El horizonte arglico deber contener un mnimo incremento de arcilla en relacin al horizonte eluvial o un horizonte subyacente y mostrar evidencia de movimiento de arcilla. (Boul and Hole, 1961). Argiluviacin es un proceso mejor que en los Anfisoles (>35% en la base de saturacin) y Ultisoles (40 cm) de acumulacin de materia orgnica (materiales hsticos) en el paisaje por lo general en zonas pantanosas. La mayora de los suelos que ofrecen paludizacin estn en el orden Histosol (ST) o grupo de suelos (WRB), pero los suelos que contienen materiales hsticos