Génesis de Suelos 1. Qué es el suelo

El suelo en el ciclo de las rocas

Magma

Afloramientos Suelos

Sedimentos

ROCAS VOLCÁNICAS

ROCAS SEDIMENTARIAS

ROCAS METAMÓRFICAS

LEVANTAMIENTO

CORTICAL

ATMÓSFERA

CORTEZA

MANTO

EROSIÓN - TRANSPORTE

SEDIMENTACIÓN

ROCAS PLUTÓNICAS

DIAGÉNESIS

METEORIZACIÓN

FUSIÓN

METAMORFISMO

CRISTALIZACIÓN

Energíasolar

Calorradiog

énico

Pedosfera

• El suelo está situado en la interfase entre la atmósfera y la litosfera, teniendo también contacto con la hidrosfera.

• El suelo sustenta el crecimiento de plantas y animales que forman parte de la biosfera.

• La Pedosfera es la interfase entre la Atmósfera, la Litosfera, la Hidrosfera y la Biosfera en el ecosistema terrestre

Pedosfera y su entorno

ATMOSFERA

LITOSFERA

BIOSFERA

HIDROSFERA

PEDOSFERA

Restos orgánicos

Agua

Aire

Minerales yrocas

ECOSFERA COMPONENTES

Atmósfera Aire

Atmósfera y Biosfera

Cubierta vegetal

Pedosfera Suelo y subsuelo

Litosfera e Hidrosfera (capa

freática)

Roca meteorizada (saturada e insaturada)

Litosfera Roca no alterada

Conceptos de Suelo

• Según el punto de vista, la relación con la actividad que se realice, significa cosas diferentes. Desde la minería, la ingeniería civil, la hidrología,...

• Desde la agronomía es el medio donde se desarrollan las raíces de las plantas

Dos definiciones de Suelo

• Es un producto bioquímico natural modificado por la meteorización (concepto pedológico)

• Es un hábitat para el desarrollo de las plantas (concepto edafológico)

Pedología

• Considera el suelo como un cuerpo natural

• Estudia, examina y clasifica los suelos en sus modificaciones dentro de su situación natural

• Aporta conocimientos para tecnologías desde la ingeniería civil a la agronomía

• Características, formación, composición, distribución son interés de la pedología

Edafología

• Considera el suelo como medio para el desarrollo de las plantas

• Estudia las propiedades del suelo relacionadas con la producción vegetal

• Determina las causas de variación en la productividad de los suelos y su mejora y conservación

Definición de suelo

• Un cuerpo natural no consolidado, compuesto por materia mineral y orgánica, presente en la superficie de la tierra y capaz de soportar el crecimiento vegetal

• El Ingeniero Agrónomo se ocupa de la modificación, conservación y evaluación del medio, suelo y clima en función de la producción de alimentos y fibras.

Funciones del suelo

• Medio para el crecimiento de las plantas

• Medio que suministra y regula el contenido de agua

• Medio que posibilita el reciclaje de nutrientes

• Hábitat de los organismos del suelo

• Medio para obras de ingeniería civil

Medio para el crecimiento de las plantas

• Soporte mecánico de las plantas

• Aporte de elementos nutrientes: elementos esenciales

• Suministro de agua a las raíces

• Aireación de las raíces

• Amortiguación de la temperatura en la zona radicular

Otros conceptos de interés•Pedología: Es la ciencia que estudia el origen, la morfología, la génesis, la distribución,

cartografía y taxonomía de los suelos, así como su clasificación en términos de sus usos.•Pedón: Es el volumen más pequeño que puede ser reconocido como un suelo individual.

Tiene tres dimensiones y su área varía entre 1 y 10 m2, dependiendo de la variabilidad de los horizontes. La forma de un pedón es aproximadamente hexagonal. Un volumen de suelo en el que encontramos más de un pedón recibe el nombre de polipedón.

•Peds: Son agregados de suelo que se reconocen en campo ya que están separados por vacíos y planos naturales de rotura. Resisten los ciclos de humectación-desecación, a diferencia de los agregados no permanentes.

•Pedogénesis: Es el proceso de formación del suelo como un resultado integral de la combinación de los factores formadores del suelo (clima, roca madre, factores bióticos, geomorfología y tiempo).

•Perfil del suelo: Sección vertical del suelo que muestra todos sus horizontes y se extiende hasta el material parental.

•Horizonte del suelo: “Una capa aproximadamente paralela a la superficie, con características impartidas por los procesos de formación del suelo” (Soil Survey Staff, 1962). Una capa del suelo o contenida en él, aproximadamente paralela a la superficie terrestre, mostrando diferencias genéticas con las capas adyacentes en cuanto a propiedades como el color, estructura, textura, contenido y composición química, biológica o mineralógica.

5. Composición del suelo

PartículasMinerales

Elementos gruesos

Arena

Limo

Arcilla

Orgánicas

Huecos(porosidad)

Aire

Agua

Materia orgánica

• La materia orgánica del suelo está compuesta por la biomasa viva, los residuos orgánicos parcialmente descompuestos de animales y plantas y los productos biosintetizados por los microorganismos del suelo.

• Aún cuando normalmente un horizonte superficial de un suelo mineral únicamente tiene entre un 1 y un 6% de materia orgánica, el contenido total en materia orgánica en el suelo es importante porque aumenta su capacidad de retención de agua y además provee de elementos nutrientes a las plantas y a otros organismos del suelo, así como también colabora considerablemente en la mayor o menor permanencia de éstos en el medio (CIC)

Ciclo de la MO

Fuentes de MO

Descomposición

Humificación Mineralización

Inmovilización

Lavado / lixiviación

Humus

Absorción plantas

Pérdida MO

Fuentes de MO: Residuos orgánicos, raíces, organismos muertos, excrementosDescomposición oxidativa: Rotura bioquímica de minerales y materia orgánicaMineralización: Compuestos orgánicos compuestos inorgánicos (Disponibles para las plantas)Inmovilización: Por los organismos, cuando mueren pasan a ser fuentes de materia orgánicaHumificación: Formación de humus

Factores que influyen en el contenido de la materia orgánica del suelo

• Clima. Mayor en climas fríos y en áridos

• Factores bióticos. Tipo de vegetación y cultivo

• Geomorfología. Menor si facilita la erosión

• Material parental. Menor en arenosos

• Tiempo. Tiempos de renovación cortos suponen menor acumulación

Propiedades sobre las que influye la MO

• CIC (capacidad de intercambio catiónico): Elevada capaciadad de intercambio catiónico.

• Interacción con materiales arcillosos: Formación y estabilización de la estructura del suelo.

• Retención de cationes por la materia orgánica, puentes de cationes: Favorece las condiciones de floculación (estabilidad).

• Humedad del suelo: Incremento de la capacidad de campo.

• Temperatura del suelo: Alta absorción de radiación (color oscuro), baja reflexión. El calentamiento de los suelos con materia orgánica es más rápido.

• Capacidad tampón: Controla la acidez y basicidad del suelo

Atmósfera del suelo

• Ocupa los poros del suelo; en un suelo teórico, la mitad del espacio poroso está ocupado por aire.

• La cantidad de aire en un suelo viene determinada por el contenido de agua del mismo.

• La actividad metabólica de las raíces, microorganismos y fauna hacen variar la composición del aire en el suelo.

• Las raíces requieren oxígeno (8-10%)

Agua del suelo

• En un suelo teórico, la mitad del volumen de los poros del suelo está ocupado por agua.

• El agua es el mayor agente de transporte en el suelo.

• Participa en los ciclos geoquímicos.

• Es esencial para el crecimiento de las plantas.

• Puede producir estrés en las plantas, tanto por exceso como por defecto.

• Puede limitar la profundidad de exploración de las raíces.

6. Límites del suelo• El suelo se distingue del material

subyacente por:

• El contenido relativamente alto de matera orgánica.

• La abundancia de raíces de plantas superiores y microorganismos del suelo.

• Una meteorización más intensa.

• La presencia de capas horizontales características (horizontes)

Extensión lateral

• Como cuerpo natural posee tanto profundidad como extensión

Aire - agua

Otro suelo, roca o agua

SueloOtro suelo, roca o agua

Roca

7. El suelo como sustrato para el crecimiento vegetal

• Helmont (1577-1644) - Agua

• Thaer - Materia orgánica

• Liebig - Materia orgánica y mineral

• Actual - Elementos esenciales, fotosíntesis y respiración

Elemento esencial

• Una planta no es capaz de completar su ciclo vegetativo en su ausencia

• No puede ser reemplazado por otro

Elementos esencialesAbsorción por la planta

CO2 y H2O

NH4+, NO3-

H2PO4-, HPO4-2

K+

Ca+2

Mg+2

SO4-2

Mn+2, MnO4-

MoO4-2

Zn+2

Fe+2, Fe+3

Cl-

Cu+2

BO3-3

Elemento

C

H

O

N

P

K

Ca

Mg

S

Mn

Mo

Zn

Fe

Cl

Cu

B

Macronutrientes

Micronutrientes

Absorción de nutrientes

• Los nutrientes catiónicos se absorben de forma inespecífica

• Las plantas toman del medio los cationes que están disponibles, sean nutrientes o incluso tóxicos

• Los animales obtienen I y Co, necesarios para ellos, también de las plantas

Absorción de nutrientes

Minerales

Adsorbido

Solucióndel suelo

Raíz

Parteaérea

Meteorización

Flujos que requieren consumo energético: respiración con oxígeno

Liberación de nutrientesMineral Composición Elementos esenciales Formación de arcillas

Ortoclasa K [AlSi3O8] K Sí

Anortita Ca [Al2Si2O8] Ca Sí

Biotita K (Mg, Al, Fe)3 [AlSi3O10(OH)2] K, Mg, Fe Sí

Moscovita K Al2 [AlSi3O10(OH)2 K Sí

Hornblenda Ca(Fe, Mg)2 [Si4O11(OH)] Ca, Fe, Mg No

Calcita CaCO3 Ca No

Yeso CaSO4·2H2O Ca, S No

Dolomita CaMg(CO3)2 Ca, Mg No

Limonita FeO(OH)·nH2O Fe No

Oligisto Fe2O3 Fe No

Pirita FeS2 Fe, S No

Cuarzo SiO2 Ninguno No

Apatito Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) Ca, P, Cl No