MANUAL DE EDAFOLOGA

Por: Antonio Jordn Lpez Departamento de Cristalografa, Mineraloga y Qumica

Agrcola de la Universidad de Sevilla Profesor asociado a la E.U.I.T.A

CURSO 2005-2006

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1 INTRODUCCIN A LA EDAFOLOGA

1.1 Concepto, contenido y relacin con otras ciencias El suelo es la fina capa de material frtil que recubre la superficie de la Tierra.

El suelo es una capa delgada situada en el lmite entre la atmsfera y la zona continental de la corteza terrestre (Figura 1-1).

Atmsfera, corteza y suelo interactan para proporcionar a los seres vivos los recursos que necesitan. El suelo, por tanto, constituye el soporte de la vida sobre los continentes.

Figura 1-1. Seccin transversal de la Tierra a travs de un continente.

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Desde el punto de vista cientfico el suelo constituye el objeto de estudio de la Edafologa, la cual lo define como "ente natural organizado e independiente, con unos constituyentes, propiedades y gnesis que son el resultado de la actuacin de una serie de factores activos (clima, organismos, relieve y tiempo) sobre un material pasivo (la roca madre)". El suelo forma un sistema abierto a la atmsfera y la coreteza que almacena de forma temporal los recursos necesarios para los seres vivos (Figura 1-2). La disponibilidad de estos recursos (agua, energa, nutrientes minerales, etc.) depende de la intensidad y velocidad de los procesos de intercambio entre el suelo y el resto de compartimentos de los sistemas ecolgicos.

Nutrientes Agua

O2 CO2

FOTOSNTESIS

CO2 O2

Materia orgnica

CalorRESPIRACIN

Nutrientes Agua

O2 CO2

FOTOSNTESIS

CO2 O2

Materia orgnica

CalorRESPIRACIN

Figura 1-2. Ciclos e intercambios de materia y energa entre la atmsfera, el suelo, la corteza y los

seres vivos.

El concepto de suelo ha ido modificndose conforme ha ido avanzando el conocimiento de sus componentes y la relacin entre ellos. As, para el alemn Frank Albert Fallou (1862), el suelo puede considerarse como el producto de la alteracin, que, como dientes, va royendo la superficie de la tierra. En este mismo sentido, para el tambin alemn Emil Ramann (1928), el suelo es la capa superior de alteracin de la corteza. Lavy, pensaba que el suelo no era ms que una clase de roca. Se trata de conceptos meramente geolgicos.

Para el norteamericano Eugene Woldemar Hilgard (1906), con una formacin ms amplia como gelogo, edaflogo y agrnomo, el suelo era el material ms o menos suelto en el que las plantas encuentran soporte y nutricin.

Robinson (1930) afirmaba que el suelo es la alteracin fsico-qumica de la roca, los residuos orgnicos y los excrementos.

Segn Walter L. Kubiena, investigador afincado en Espaa, el suelo es la capa viviente de transformacin de la corteza slida terrestre surgida bajo el influjo de la vida y de las especiales condicions del hbitat biolgico, sometida a un constante cambio estacional y desarrollo peculiar.

Jos Mara Albareda defini en 1940 el suelo como una formacin limtrofe, zona en que se compenetran la parte slida, lquida y gaseosa de la tierra, lo mineral inorgnico, seres vivos y restos de la vida, crecimientos y destrucciones, lavados y evaporaciones, una complejidad natural sometida a una complejidad dinmica.

Desde el punto de vista cientfico ms actualizado, la Edafologa define el suelo como un ente natural organizado e independiente, con unos constituyentes, propiedades y gnesis que son el

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resultado de la actuacin de una serie de factores activos (clima, organismos, relieve y tiempo) sobre un material pasivo (la roca madre)". El edaflogo francs Philippe Duchaufour defini en 1956 el suelo como una coleccin de cuerpos naturales de la superficie terrestre que soporta plantas, que llega desde los matriales no consolidados e inorgnicos que yacen en la zona de las races de plantas nativas perennes a donde se han desarrollado horizontes impermeables a las races o los dos metros ms superficiales de propiedades distintas al material rocoso subyacente, como resultado de la accin de organismos vivos, clima, roca madre y relieve.

En la definicin de suelo que ofrece el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA, 1998), el suelo es un cuerpo natural formado por una fase slida (minerales y materia orgnica), una fase lquida y una fase gaseosa que ocupa la superficie de la tierra, organizada en horizontes o capas de materiales distintos a la roca madre, como resultado de adiciones, prdidas, transferencias y transformaciones de materia y energa, que tiene capacidad para servir de soporte a las plantas con races en un medio natural. Los lmites superiores del suelo son la atmsfera, las aguas superficiales poco profundas (es decir, que pueden soportar el crecimiento de races), las plantas vivas o el material orgnico que no ha comenzado a descomponerse. Los lmites horizontales los constituyen reas donde el suelo es invadido por aguas profundas (ms de 2.5 m), materiales estriles, rocas o hielo. El lmite inferior est constitu ido por la roca dura y continua. De manera arbitraria, la profundidad mxima del suelo se establece en 2 m.

De este modo, la visin del suelo como una interseccin de atmsfera, litosfera, hidrosfera y biosfera ha dejado paso a un concepto de suelo como un subsistema de los ecosistemas terrestres.

Este concepto sistmico del suelo implica tres caractersticas fundamentales:

Complejidad: El suelo est caracterizado por una atmsfera interna, una economa particular del agua, una flora y fauna determinada, unas partculas minerales y unas partculas orgnicas, estando todos estos componentes fuertemente relacionados.

Dinamismo: El suelo adquiere progresivamente sus propiedades por la accin combinada del medio. La roca madre se altera por influencia del clima y la vegetacin; los residuos vegetales y animales son atacados por los microorganismos del suelo, forman complejos orgnicos coloidales que se denominan humus y que despus se mineralizan progresivamente; se establecen uniones ms o menos ntimas entre los minerales procedentes de la alteracin de la roca y el humus; las sustancias solubilizadas y las partculas coloidales sofren migraciones. As, al fin de su proceso evolutivo, el suelo da lugar a un medio estable y equilibrado con el clima, la vegetacin y la roca madre. Sin embargo, este equilibrio puede romperse mediante una modificacin apreciable del clima o la vegetacin, comenzando un nievo proceso de evolucin.

Permeabilidad: El suelo es un sistema abierto. Esta permeabilidad repercute en la mayor o menor facilidad de degradacin.

1.2 El suelo: esquema general de su formacin

1.2.1 Procesos bsicos

Desde un punto de vista global en el suelo se pueden encontrar tres tipos de procesos generales:

Aporte, alteracin y prdida del material litolgico.

Aporte, alteracin y prdida del material orgnico.

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Reorganizacin de ambos materiales por mezcla, agregacin, translocacin y diferenciacin.

Es decir, que los complejos procesos de transformacin de un suelo se reducen a adiciones, transformaciones, transferencias y prdidas de materiales. Bsicamente, se trata de slo tres procesos: meteorizacin fsica, alteracin qumica y translocacin de sustancias. Estos procesos afectan tanto a la fase mineral como a la fase orgnica del suelo y constituyen lo que tradicionalmente se denomina como los procesos bsicos o generales en la formacin del suelo ya que actan siempre en la formacin de todos los suelos.

Los procesos de meteorizacin fsica del material original pueden observarse en la base del perfil de suelo, donde la roca original aparece fragmentada en bloques de tamao heterogneo y en partculas ms finas. La fragmentacin mecnica del sustrato original ocurre por causas fundamentalmente climticas (procesos de dilatacin/contraccin debido a la insolacin o a la congelacin, cambios de humedad) pero tambin a causas geolgicas, como el descenso de presin que sufren las rocas al aflorar en la superficie, cristalizacin de sustancias en los poros del suelo o a la accin mecnica de las races de las plantas, que pueden llegar a fracturar el material.

Entre los procesos de alteracin qumica figuran el empardecimiento, la rubefaccin, la fersialitizacin, la ferralitizacin o la gleyzacin.

Los procesos de translocacin se realizan debido a la accin del agua. Normalmente, el movimiento del agua en el perfil es descendente. Sin embargo, en climas ridos, es perceptible el movimiento ascendente de las sales debido a los procesos de evapotranspiracin. En zonas de relieve montaoso, el desplazamiento lateral del agua del suelo tambin puede tener efectos importantes en la formacin del suelo (Figura 1-3). En los procesos de translocacin pueden distinguirse dos fases distintas:

Eluviacin. Es la fase inicial de movilizacin de materiales que constituyen la capa superficial del suelo.

Iluviacin. Es la fase de inmovilizacin o acumulacin de sustancias procedentes de las capas superiores del suelo en las zonas ms profundas.

clima hmedo

clima rido

RELIEVE ONDULADO

RELIEVE SUAVE

Figura 1-3. Movimiento del agua en el suelo.

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1.2.2 Etapas de la formacin del suelo

El suelo procede de la roca madre, la cual se altera por la accin de los factores ambientales y en su formacin se desarrollan una serie de procesos que transforman el material original hasta darle una morfologa y propiedades propias.

En la formacin del suelo intervienen un conjunto de procesos muy heterogneos. Esta complejidad se desprende si nos fijamos en la posicin del suelo en la Naturaleza. El suelo est sometido a las leyes de la litosfera, hidrosfera, biosfera y atmsfera. De este modo, el suelo es el resultado de la accin de cinco factores formador