El suelo

EL SUELO

DORIS CARBONERO BARRIOS

que es el suelo?La palabra suelo se deriva del latín solum, que significa suelo, tierra o parcela. Se forman por la combinación de cinco factores interactivos: material parental, clima , topografía. Organismos vivos y tiempo . Los suelos constan de cuatro grandes componentes: materia mineral, materia orgánica, agua y aire; la composición volumétrica aproximada es de 45, 5, 25 y 25%, respectivamente. Los constituyentes minerales (inorgánicos) de los suelos normalmente están compuestos de pequeños fragmentos de roca y minerales de varias clases. Las cuatro clases más importantes de partículas inorgánicas son: grava, arena, limo y arcilla.

introducción del suelo El suelo es considerado como uno de los recursos naturales más importantes, de ahí la necesidad de mantener su productividad para que a través de él y las prácticas agrícolas adecuadas se establezca un equilibrio entre la producción de alimentos y el acelerado incremento del índice demográfico.El suelo es esencial para la vida, como lo es el aire y el agua, y cuando es utilizado de manera prudente puede ser considerado como un recurso renovable. Es un elemento de enlace entre los factores bióticos y abióticos y se le considera un hábitat para el desarrollo de las plantas.Gracias al soporte que constituye el suelo es posible la producción de los recursos naturales, por lo cual es necesario comprender las características físicas y químicas para propiciar la productividad y el equilibrio ambiental (sustentabilidad). El suelo, entre otras funciones sirve de soporte a las raíces de las plantas y provee a estas de las substancias necesarias para su alimentación.

EL SUELO COMO CONSTITUYENTE DEL ECOSISTEMAConstituye un conjunto complejo de elementos físicos, químicos y biológicos que compone el sustrato natural en el cual se desarrolla la vida en la superficie de los continentes. El suelo es el hábitat de una biota específica de microorganismos y pequeños animales que constituyen el edafon. El suelo es propio de las tierras emergidas. Es importante subrayar que el suelo no se extiende sobre todos los terrenos, sino que en muchos espacios lo que se pisa es roca fresca, o una roca alterada sólo por meteorización, un regolito, que no merece el nombre de suelo.Desde el punto de vista biológico, las características del suelo más importantes son su permeabilidad, relacionada con la porosidad, su estructura y su composición química. Los suelos retienen las sustancias minerales que las plantas necesitan para su nutrición y que se liberan por la degradación de los restos orgánicos. Un buen suelo es condición para la productividad agrícola.En el medio natural los suelos más complejos y potentes (gruesos) acompañan a los ecosistemas de mayor biomasa y diversidad, de los que son a la vez producto y condición. En este sentido, de la organización jerárquica de los ecosistemas, el suelo es un ecosistema en sí y un subsistema del sistema ecológico del que forma parte.

Formación del Suelo

El estudio de la dinámica del suelo muestra que sigue un proceso evolutivo al que son por completo aplicables los conceptos de la sucesión ecológica. La formación de un suelo profundo y complejo requiere, en condiciones naturales, largos períodos de tiempo y el mínimo de perturbaciones. Donde las circunstancias ambientales son más favorables, el desarrollo de un suelo a partir de un sustrato geológico bruto requiere cientos de años, que pueden ser millares en climas, topografías y litologías menos favorables.Los procesos que forman el suelo arrancan con la meteorización física y química de la roca bruta. El suelo puede formarse y evolucionar a partir de la mayor parte de los materiales rocosos, siempre que permanezcan en una determinada posición, el tiempo suficiente para permitir las anteriores etapas. Se pueden diferenciar:-Suelos autóctonos formados a partir de la alteración in situ de la roca que tienen debajo. -Suelos alóctonos, formados con materiales provenientes de lugares separados. Son principalmente suelos de fondos de valle cuya matriz mineral procede de la erosión de las laderas.

Orgánica del suelo

Continúa con el primer establecimiento de una biota, en la que frecuentemente ocupan un lugar prominente los líquenes, y el desarrollo de una primera vegetación. El aporte de materia orgánica pone en marcha la constitución del edafón. Éste está formado por una comunidad de descomponedores, bacterias y hongos sobre todo, y detritívoros, como los colémbolos o los diplópodos e incluye también a las raíces de las plantas, con sus micorrizas. El sistema así formado recicla los nutrientes que circulan por la cadena trófica. Los suelos evolucionados, profundos, húmedos y permeables suelen contar con las lombrices de tierra, anélidos oligoqueto, comedores de suelo, en su edafon, lo que a su vez favorece una mejor mezcla de las fracciones orgánica y mineral y la fertilidad del suelo.

Composición del suelo

Los componentes del suelo se pueden dividir en sólidos, líquidos y gaseosos.Sólidos Este conjunto de componentes representa lo que podría denominarse el esqueleto mineral del suelo y entre estos, componentes sólidos, del suelo destacan:•Silicatos, tanto residuales o no completamente meteorizados, (micas, feldespatos, y fundamentalmente cuarzo). •Como productos no plenamente formados, singularmente los minerales de arcilla, (caolinita, illita, etc.). •Óxidos e hidróxidos de Fe (hematites, limonita, goetita) y de Al (gibsita, bohemita), liberados por el mismo procedimiento que las arcillas. •Clastos y granos poliminerales como materiales residuales de la alteración mecánica y química incompleta de la roca originaria. Otros diversos compuestos minerales cuya presencia o ausencia y abundancia condicionan el tipo de suelo y su evolución. •Carbonatos (calcita, dolomita). •Sulfatos (aljez). •Cloruros y nitratos.

Sólidos de naturaleza orgánica o complejos órgano-minerales, la materia orgánica muerta existente sobre la superficie, el humus o mantillo: •Humus joven o bruto formado por restos distinguibles de hojas, ramas y restos de animales. •Humus elaborado formado por sustancias orgánicas resultantes de la total descomposición del humus bruto, de un color negro, con mezcla de derivados nitrogenados (amoníaco, nitratos), hidrocarburos, celulosa, etc. Según el tipo de reacción ácido-base que predomine en el suelo, éste puede ser ácido, neutro alcalino, lo que viene determinado también por la roca madre y condiciona estrechamente las especies vegetales que pueden vivir sobre el mismo.

Líquidos Esta fracción está formada por una disolución acuosa de las sales y los iones más comunes como Na+, K+, Ca2+, Cl-, NO3

-, así como por una amplia

serie de sustancias orgánicas. La importancia de esta fase líquida en el suelo estriba en que éste es el vehículo de las sustancias químicas en el seno del sistema.

Composición del suelo

 +Partículas minerales de diferente tipo y tamaño.  +Materia orgánica formada por residuos vegetales y animales, más o menos degradados .  +Organismos vivos .  +Aire. La atmósfera del suelo está formada en gran parte por vapor de agua y en menor medida por CO2 y oxígeno. Normalmente la mitad del volumen del suelo está ocupado por aire más agua.  

+Agua, ocupa los espacios inmediatos a las partículas sólidas, y actúa como disolvente de muchas  substancias y fluido transportador de partículas. En función de su cantidad ocupa poros de mayor o menor tamaño, desplazando al aire.

El agua en el suelo puede estar relacionada en tres formas diferentes con el esqueleto sólido:

•la segunda es retenida entre las partículas por las fuerzas capilares, las cuales, en función de la textura pueden ser mayores que la fuerza de la gravedad. Esta porción del agua no percola, pero puede ser utilizada por las plantas. •finalmente, el agua que excede al agua capilar, que en ocasiones puede llenar todos los espacios intersticiales en las capas superiores del suelo, con el tiempo percola y va a alimentar los acuíferos más profundos. Cuando todos los espacios intersticiales están llenos de agua, el suelo se dice saturado.

Tipos de líquido en el suelo.•la primera, está constituida por una película muy delgada, en la que la fuerza dominante que une el agua a la partícula sólida es de carácter molecular, y tan sólida que esta agua solamente puede eliminarse del suelo en hornos de alta temperatura. Esta parte del agua no es aprovechable por el sistema radicular de las plantas.

Gases

La fracción de gases está constituida fundamentalmente por los gases atmosféricos y tiene gran variabilidad en su composición, por el consumo de O2, y la producción de CO2 dióxido de carbono. El

primero siempre menos abundante que en el aire libre y el segundo más, como consecuencia del metabolismo respiratorio de los seres vivos del suelo, incluidas las raíces. Otros gases comunes en suelos con mal drenaje son el metano (CH4 ) y el óxido

nitroso (N2O).

Estructura del suelo

Se entiende la estructura de un suelo la distribución o diferentes proporciones que presentan, los distintos tamaños de las partículas sólidas que lo forman, y son:Materiales finos, (arcillas y limos), de gran abundancia en relación a su volumen, lo que los confiere una serie de propiedades específicas, como:

Cohesión. Adherencia. Adsorción de agua. Retención de agua.

Materiales medios, formados por tamaños arena. Materiales gruesos, entre los que se encuentran fragmentos de la roca madre, aún sin degradar, de tamaño variable.

Los componentes sólidos, no quedan sueltos y dispersos, sino más o menos aglutinados por el humus y los complejos órgano-minerales, creando unas divisiones verticales denominadas horizontes del suelo.La evolución natural del suelo produce una estructura vertical “estratificada” (no en el sentido que el término tiene en Geología) a la que se conoce como perfil. Las capas que se observan se llaman horizontes y su diferenciación se debe tanto a su dinámica interna como al transporte vertical.El transporte vertical tiene dos dimensiones con distinta influencia según los suelos. La lixiviación, o lavado, la produce el agua que se infiltra y penetra verticalmente desde la superficie, arrastrando sustancias que se depositan sobre todo por absorción. La otra dimensión es el ascenso vertical, por capilaridad, importante sobre todo en los climas donde alternan estaciones húmedas con estaciones secas.Se llama roca madre a la que proporciona su matriz mineral al suelo. Se distinguen suelos autóctonos, que se asientan sobre su roca madre, lo que representa la situación más común, y suelos alóctonos, formados con una matriz mineral aportada desde otro lugar por los procesos geológicos de transporte.

Perfil del suelo

Un perfil de suelo es la exposición vertical, de horizontes o capas horizontales, de una porción superficial de la corteza terrestre. Los perfiles de los suelos difieren ampliamente de región a región, en general los suelos tienen de tres a cinco horizontes y se clasifican en horizontes orgánicos (designados con la letra O) y horizontes minerales (con las letras A, B, C).

Horizontes Se denomina horizontes del suelo a una serie de niveles horizontales que se desarrollan en el interior del mismo y que presentan diferentes caracteres de composición, textura, adherencia, etc. El perfil del suelo es la ordenación vertical de todos estos horizontes.Clásicamente, se distingue en los suelos completos o evolucionados tres horizontes fundamentales que desde la superficie hacia abajo son:

.

Horizontes del sueloLos caracteres, textura y estructura de los horizontes pueden variar ampliamente, pudiendo llegar de un horizonte A de centímetros a metros. 

•Horizonte A, o zona de lavado vertical: Es el más superficial y en él enraíza la vegetación herbácea. Su color es generalmente oscuro por la abundancia de materia orgánica descompuesta o humus elaborado, determinando el paso del agua a su través el arrastre hacia abajo, de fragmentos de tamaño fino y de compuestos solubles. •Horizonte B o zona de precipitación Carece prácticamente de humus, por lo que su color es más claro, en él se depositan los materiales arrastrados desde arriba, principalmente, materiales arcillosos, óxidos e hidróxidos metálicos, carbonatos, etc., situándose en este nivel los encostramientos calcáreos áridos y las corazas lateríticas tropicales. •Horizonte C o roca madre, o subsuelo: Está constituido por la parte más alta del material rocoso in situ, sobre el que se apoya el suelo, más o menos fragmentado por la alteración mecánica y la química, pero en él aún puede reconocerse las características originales del mismo. •Horizonte D u horizonte R o material rocoso: es el material rocoso subyacente que no ha sufrido ninguna alteración química o física significativa. Algunos distinguen entre D, cuando el suelo es autóctono y el horizonte representa a la roca madre, y R, cuando el suelo es alóctono y la roca representa sólo una base física sin una relación especial con la composición mineral del suelo que tiene encima.

Agua, Suelo y Plantas  Ante la absorción de agua por las plantas, se distinguen tres estados hídricos del suelo:.  1-Suelo saturado. Cuando el agua llena todos los poros desalojando al aire. Si la situación se prolonga las plantas mueren por asfixia de las raíces .  2-Capacidad de campo. Si no hay impedimentos (capas freáticas o horizontes impermeables, etc.), el exceso de agua se elimina por gravedad como agua de drenaje, ocupando el aire los huecos grandes. En ese momento se está a capacidad de campo .  3-Punto de marchitez. Cuando sólo queda agua en los pequeños poros, siendo retenida8 con tal fuerza que no es disponible para las plantas. No es una constante del suelo, si no que varía en función de la capacidad de la planta para soportar condiciones de sequía (y por tanto de crear un potencial hídrico menor al del suelo).  El agua de los espacios del suelo puede encontrarse en contacto con las paredes de las partículas o libre. Por ello, en un suelo arcilloso, donde la mayor parte de los poros son pequeños, la fuerza de retención, y por ello la capacidad de campo y el punto de marchitez, tiene un mayor potencial que en un suelo arenoso..

Sistemas de clasificación de suelos.

Los suelos son clasificados de acuerdo con su estructura y composición en órdenes, subórdenes, grandes grupos, subgrupos, familias y series. Se ha visto que las características del suelo varían enormemente de un lugar a otro; los científicos han reconocido estas variaciones en los diferentes lugares y han establecido distintos sistemas de clasificación.Las diferencias que presentan los suelos se utilizan para clasificarlos en diez órdenes principales, como se observa en el siguiente cuadro.Los alfisoles (suelos ricos en hierro y aluminio) y molisoles (suelos de pastizales) son los mejores suelos agrícolas.

Tipo de SueloPorcentaje de superficie en el mundo

Aridisoles 19.2

Inceptisoles 15.8

Alfisoles 14.7

Entisoles 12.5

Oxisoles 9.2

Molisoles 9

Ultisoles 8.5

Espodosoles 5.4

Vertisoles 2.1

Histosoles 0.8

Suelos diversos 2.8

Total 100

Tipos de suelo

Las clasificaciones más utilizadas se basan fundamentalmente en el perfil del suelo , condicionado por el clima. Se atiende a una doble división: zona climática y, dentro de cada zona, grado de evolución

•Podzol: es un suelo típico de climas húmedos y fríos.

•Chernozem: es un suelo característico de las regiones de climas húmedos con veranos cálidos.

•Latosol o suelo laterítico: es frecuente en regiones tropicales de climas cálidos y húmedos, como Venezuela y en Argentina (Noreste, Provincia de Misiones, frontera con Brasil)

Los suelos fértiles se deterioran como consecuencia de la erosión y de las actividades humanas. La erosión se produce, principalmente, por la acción del agua y el viento. Los fuertes vientos transportan pequeñas partículas de piedra a gran velocidad:

así desgastan la superficie del suelo. El agua de lluvia también puede arrastrar la capa superior del suelo.En los terrenos con abundante vegetación, la acción erosiva es menor, porque las raíces de las plantas ayudan a retener las partículas que forman el suelo. En cambio, la tala de árboles para usar la madera o para obtener sitios cultivables, agrava la erosión; porque la tierra seca y endurecida es fácilmente arrastrada por el agua y el viento.

Los suelos, dedicados a la agricultura y a la ganadería, también se deterioran por el uso inapropiado de maquinaria pesada y por el pisoteo excesivo de animales. Además, los fertilizantes y plaguicidas, usados para aumentar el rendimiento de las cosechas, al acumularse, contaminan el suelo. Los residuos industriales y domiciliarios son otra causa de contaminación. Estos desechos deterioran los suelos, que así se tornan improductivos, y no permiten el crecimiento de las plantas.

Textura y estructura

a) Textura: La textura de un suelo se define por las proporciones de arena, limo y arcilla que posee. La textura es un factor muy importante en la capacidad de retención del agua y de nutrientes. En función del tipo y tamaño de partículas presentes en un suelo, la capacidad de adsorción de moléculas polares e iónicas varía considerablemente. Otros efectos dependientes de la textura son la plasticidad y la cohesión.. 

b) Estructura: Las partículas finas del suelo suelen estar unidas formando agregados o grumos, en la mayoría de los casos gracias a la acción de la materia orgánica (el complejo arcilloso-húmico6). Los espacios entre estos agregados se llaman poros, por ellos circulan aire y agua. Determinan hasta el 50% del volumen del suelo. Como se ha dicho, normalmente el aire ocupa la mayor parte de los poros grandes y el agua los pequeños.

A su vez, los agregados se juntan formando grupos mayores. La forma en que se unen las diversas partículas recibe el nombre de estructura, y tiene gran importancia sobre las propiedades del suelo. Por ejemplo, un suelo arcilloso, en el que el movimiento del agua es lento y la aireación escasa, puede no presentar estos problemas si existe una buena estructura..

En ocasiones, el uso continuado y exclusivo de fertilizantes químicos conlleva la casi desaparición de la materia orgánica, cosa que favorece la desestructuración y  el apelmazamiento del suelo. La estructura resultante recoge aspectos de la estructura masiva y de la estructura con cementos químicos .  

Clasificación de los suelosLos suelos se dividen en varias clases según sus características generales. La clasificación se suele basar en la morfología y la composición del suelo, con énfasis en las propiedades que se pueden ver, sentir o medir por ejemplo, la profundidad, el color, la textura, la estructura y la composición química. La mayoría de los suelos tienen capas características, llamadas horizontes; la naturaleza, el número, el grosor y la disposición de éstas también es importante en la identificación y clasificación de los suelos.Las propiedades de un suelo reflejan la interacción de varios procesos de formación que suceden de forma simultánea tras la acumulación del material primigenio. Algunas sustancias se añaden al terreno y otras desaparecen. La transferencia de materia entre horizontes es muy corriente. Algunos materiales se transforman. Todos estos procesos se producen a velocidades diversas y en direcciones diferentes, por lo que aparecen suelos con distintos tipos de horizontes o con varios aspectos dentro de un mismo tipo de horizonte.Los suelos que comparten muchas características comunes se agrupan en series y éstas en familias. Del mismo modo, las familias se combinan en grupos, y éstos en subórdenes que se agrupan a su vez en órdenes.Los nombres dados a los órdenes, subórdenes, grupos principales y subgrupos se basan, sobre todo, en raíces griegas y latinas. Cada nombre se elige tratando de indicar las relaciones entre una clase y las otras categorías y de hacer visibles algunas de las características de los suelos de cada grupo. Los suelos de muchos lugares del mundo se están clasificando según sus características lo cual permite elaborar mapas con su distribución. 

Usos del suelo, idoneidad de la tierra y sostenibilidad del suelo

Según la capacidad del suelo, a éste lo utilizamos para diferentes propósitos.

La idoneidad de la tierra ha sido definida en función de su propiedad para los diversos usos específicos a los cuales va a ser destinada.

La FAO modificó su propia respuesta de evaluación del uso de las tierras (plateada en 1976) y en 1993 mencionó la necesidad de considerar la sostenibilidad como medida real para la planeación en el uso de los suelos dentro del marco del desarrollo sostenible.

Clase Características Usos Principales Usos Secundarios Medidas de conservación

Tierras adecuadas para el cultivo

ITierra excelente, plana y bien drenada

AgriculturaRecreación, vida silvestre, pastura

Ninguna

IIBuena tierra con limitaciones menores, como pendiente ligera, suelo arenoso o drenaje deficiente

Agricultura, pasturaRecreación, vida silvestre, pastura

Cultivo de franjas, labranza en contorno

IIITerreno moderadamente bueno con limitantes importantes en suelo, pendiente o drenaje

Agricultura, pastura, cuenca colectora

Recreación, vida silvestre, industria urbana

Labranza en contorno, cultivo de franjas, vías fluviales, terrazas

IVTierra regular, limitaciones severas en suelo, pendiente o drenaje

Pastura limitada, huertos, agricultura limitada, industria urbana

Pastura, vida silvestreLabranza en contorno, cultivo de franjas, vías fluviales, terrazas

Tierras no apropiadas para el cultivo

VRocosa, suelo somero, humedad o pendiente alta imposibilitan la agricultura

Apacentamiento, silvicultura, cuenca colectora

Recreación, vida silvestre

Sin precauciones especiales, si se pastorea o tala de manera apropiada, no debe ararse

VILimitaciones moderadas para apacentamiento (ganadería y silvicultura

Apacentamiento, silvicultura, cuenca colectora, industria urbana

Recreación, vida silvestre

El apacentamiento y la tala deben limitarse a determinadas épocas

VIILimitaciones severas para apacentamiento (ganadería) y silvicultura

Apacentamiento, silvicultura, cuenca colectora, recreación, paisaje estético, vida silvestre

Si requiere una administración cuidadosa cuando se utiliza para apacentamiento o tala

VIII

Inadecuada para apacentamiento y silvicultura a causa de fuertes pendientes, suelo somero, carencia de agua o demasiada agua

Recreación, paisaje estético, vida silvestre, industria urbana

No se usa para apacentamiento o tala

Ciencias que estudian los suelos Geología: Campo de la ciencia que se interesa por el origen del planeta Tierra, su historia, su forma, la materia que lo configura y los procesos que actúan o han actuado sobre él. Es una de las muchas materias relacionadas como ciencias de la Tierra. Geociencia y geólogos: son científicos de la Tierra preocupados por las rocas y por los materiales derivados que forman la parte externa de la Tierra. Para comprender estos cuerpos, se sirven de conocimientos de otros campos, por ejemplo de la física, química y biología. De esta forma, temas geológicos como la geoquímica, la geofísica, la geocronología (que usa métodos de datación) y la paleontología, ahora disciplinas importantes por derecho propio, incorporan otras ciencias, y esto permite a los geólogos comprender mejor el funcionamiento de los procesos terrestres a lo largo del tiempo. Edafología: Ciencia que estudia las características de los suelos, su formación y su evolución (edafogénesis). Sus propiedades físicas, morfológicas, químicas y mineralógicas y su distribución. También comprende el estudio de las aptitudes de los suelos para la explotación agraria o forestal. 

La edafología se constituye como ciencia a finales del siglo XIX, gracias a las investigaciones del geólogo ruso Dokouchaev sobre los suelos de Ucrania. Basándose en zanjas, Dokouchaev estableció y describió por primera vez perfiles de suelos caracterizados por horizontes, para llegar a la conclusión de que la naturaleza de los suelos depende de la vegetación y el clima. Estos trabajos, apoyados en una cartografía de suelos, suscitaron mucho interés y marcaron el origen de un avance muy rápido en todo el mundo. Los suelos se desarrollan bajo la influencia del clima, la vegetación, los animales, el relieve y la roca madre. La edafología se sitúa en la encrucijada de las ciencias de la Tierra y de la vida y es fundamental para la conservación del medio ambiente natural. Pedología: Ciencia que estudia la tierra apta para el cultivo.

Contaminación de suelos.

El daño que se causa a los suelos es de la misma magnitud que el que se causa al agua y al aire, aunque en realidad algunas veces es menos evidente para nosotros; sin embargo, es importante conocer los lugares donde es más probable que se contamine el suelo. Algunos de estos sitios son los parques industriales, los basureros municipales, las zonas urbanas muy pobladas y los depósitos de químicos, combustibles y aceites, etc., sin dejar de mencionar las zonas agrícolas donde se utilizan los fertilizantes o pesticidas de manera excesiva.Dentro de los contaminantes de suelos se encuentran los residuos antropogénicos, cuyo origen puede ser doméstico, industrial, de hospitales o de laboratorios. Independientemente de su origen, los residuos pueden ser peligrosos o no peligrosos.Los peligrosos son aquellos que por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables o biológicas, representan un riesgo para la salud de las personas y el ambiente, mientras que los residuos no peligrosos se denominan residuos sólidos.

Los residuos sólidos pueden ser clasificados como degradables o no degradables, considerándose un residuo degradable aquel que es factible de descomponerse físicamente; por el contrario, los no degradables permanecen sin cambio durante periodos muy grandes.Es importante mencionar que la deposición de los residuos sólidos (degradables y no degradables) implica responsabilidad y cuidado por parte de los ciudadanos de este planeta.