Edafología: Acidez, Estructura y Propiedades del Suelo

Acidez del suelo

Tipos de acidez:

• Acidez activa (actual): protones libres en equilibrio en la fase líquida del suelo. Resulta de la disociación y se mide con el pH en agua.
• Acidez potencial (intercambio): los protones se encuentran en las sedes de intercambio. Resultan de la hidrólisis de formas de Al, que intercambian fácilmente con iones de K.
• Acidez total: acidez activa + acidez de intercambio.

Estructura del suelo

Agregación de partículas individuales del suelo para generar unidades de mayor tamaño (agregados).

Estructuras

• Estructura granular suelta: sin unión entre partículas. Son gránulos sueltos sin elementos finos, típicos de horizontes arenosos. Aparecen cuando los agregados son poco porosos por el predominio de la arcilla sobre la materia orgánica en el proceso de floculación. Típica del horizonte A.
• Estructura poliédrica o angular: agregados poliédricos con superficies planas de aristas marcadas con vértices patentes. Las caras del agregado se unen muy bien a las de los agregados vecinos. Típica del horizonte B.
• Estructura granular: se produce debido a la floculación de coloides minerales y orgánicos. Agregados muy pequeños y porosos, lo que permite la penetración de las raíces y la germinación de semillas. Típica del horizonte A, rica en materia orgánica.
• Estructura subpoliédrica: poliedros de caras planas y redondeadas con carencia de ángulos agudos. Típica del horizonte A, pobre en materia orgánica.
• Estructura prismática: dimensión vertical predominante sobre la horizontal, adoptando forma de prisma con las superficies planas. Típica del horizonte B, arcillosa, que las hace compactas.
• Estructura columnar: igual que la prismática pero con el extremo final superior redondeado (cúpula). Se produce cuando hay una dispersión fuerte de la arcilla provocada por una alta concentración de Na. Típica del horizonte B de suelos sódicos.
• Estructura fibrosa: constituida por fibras procedentes de materia orgánica poco descompuesta. Entrecruzamiento de fibras. Típica de los horizontes H y O.

Grados de estructura

Intensidad de agregación de las partículas, expresa la diferencia entre las cohesiones dentro de los agregados y la adhesividad entre estos. Se modifica por variación de humedad: sin estructura, débil, moderada, fuerte.

Clases de estructura

Tamaño medio de los agregados estructurales: muy fino/muy delgado, fino/delgado, medio, grueso, muy grueso.

Humina

Componente humificado no extraíble, muy difícil de aislar.

• Humina microbiana: formada por metabolitos microbianos y por compuestos alifáticos que derivan de células.
• Humina heredada: próxima a la materia orgánica fresca, formada por los constituyentes de las membranas.
• Humina neoformada: resultante de procesos de insolubilización por cationes.
• Humina estabilizada: resultado de la evolución lenta de los ácidos húmicos, provocando la policondensación de los núcleos aromáticos.

Capacidad de campo

Contenido de agua en el suelo después de 48 horas de un riego o lluvia abundante. Transcurrido este tiempo empieza un drenaje lento de agua contenida. Es el contenido máximo de agua que puede retener el suelo cuando la mayoría de la macroporosidad está ocupada por aire.

Potencial hídrico

Cantidad de trabajo necesario por unidad de masa de agua pura que debe realizarse para transferir reversible e isotérmicamente una cantidad infinitesimal de agua desde el estado de referencia a la fase líquida del suelo en un punto considerado.

ψt = ψg + ψo + ψp

Material parental

Material consolidado o no, a partir del cual comienza a desarrollarse un suelo. Elemento pasivo en edafogénesis, sobre el que actúan los factores que lo transforman, intervienen en su organización y hacen aumentar su grado de pedialidad. Representa el estadio inicial del sistema.

Para establecer las relaciones entre la transformación del suelo y el material del que procede debe tenerse en cuenta: tipo de roca, comportamiento frente al agua, productos a los que da lugar la meteorización y las condiciones del suelo.

Ácidos húmicos

Sustancias extraíbles con reactivo álcali, precipitables con ácidos en forma de flóculos de color pardo. Formados por macromoléculas complejas de características aromáticas, unidas a aminoácidos, péptidos, etc.

• Constituyentes: compuestos aromáticos (20-60%) y estructuras alquílicas lineales o ramificadas (10-40%).
• Sus principales grupos funcionales son: COOH, OH, C=O.
• Tienen alto contenido en radicales libres.
• Estructura flexible y tridimensional.
• Color que va del pardo a negro.

Ácidos fúlvicos

Sustancias extraíbles con reactivo álcali, no precipitan con ácidos. Son estructuras semejantes a las de los ácidos húmicos pero con una relación de núcleos aromáticos inferior, menor grado de policondensación y mayor contenido en COOH y OH. Forman complejos estables con cationes polivalentes como Fe y Al.

Potencial redox

Depende de la cantidad de O₂ del suelo. Es la capacidad para reducción-oxidación y se expresa en voltios. Se favorece la alteración de la materia orgánica y mineral, los procesos de formación del suelo y la actividad biológica.

En horizontes superficiales la proporción de O₂ está en 20%; en horizontes inferiores es mucho menor. En el caso del CO₂ es al contrario. Esta relación está con la aireación del sistema edáfico y con el pH, ya que ambas condicionan la actividad microbiana. Puede ser redox positivo (reacción oxidante) o negativo (reacción reductora).

Albedo

Fracción de radiación incidente que es reflejada por la superficie del suelo.

Intercambio iónico

Proceso reversible por el que las partículas sólidas del suelo adsorben iones de la fase acuosa, liberando otros iones en cantidad equivalente, estableciéndose el equilibrio entre ambas fases.

• Cambio de catión: Suelo-M⁺ + X⁺ → Suelo-X + M⁺
• Cambio de anión: Suelo-N⁺ + Y⁻ → Suelo-Y + N⁻

Filosilicatos 2:1

Constan de 2 capas tetraédricas (T) y 1 capa octaédrica (O).

• Micas hidratadas (illita): unidades cristalinas formadas por T-O-T. Las sustituciones isomórficas de Si por Al son compensadas con la entrada de iones K, dando lugar a un mecanismo de enlace (puente K). Ejemplos: mica moscovita (gibbsita) y biotita (brucita). Distancia interlaminar de 10 Å.
• Montmorillonita/esmectita: unidades cristalinas formadas por capas T-O-T unidas por puentes de oxígeno que permiten una expansión de la red de hasta 14 Å. Permite la entrada de agua o aniones que quedarán absorbidos en la superficie interna de la red. Hay sustituciones isomórficas de Si⁴⁺ por Al³⁺ o de Al por Mg²⁺. Grupos: montmorillonita (octaedro de gibbsita) y saponita (octaedro de brucita).
• Vermiculita: unidades cristalinas T-O-T con una red cristalina similar a las micas hidratadas, pero en lugar de tener K entre las láminas tiene Mg. Puede absorber agua y su espaciado es de 14 Å. Los Mg hidratados son fácilmente reemplazados por otros cationes, pudiendo llegar a otros minerales arcillosos.

Textura arcillosa

Suelo plástico y difícil de trabajar. Retiene gran cantidad de agua y nutrientes gracias a la microporosidad y a la elevada capacidad de intercambio catiónico. Tiene baja permeabilidad, salvo que forme un buen sistema de grietas.