Edafología Esencial: Composición, Propiedades y Dinámicas del Suelo

Conceptos Fundamentales de Edafología

Definiciones Clave del Suelo

• Edafón: Conjunto de seres vivos que habitan el suelo y contribuyen a la transformación de la materia mineral y orgánica presente en él.

• Humus: Materia orgánica descompuesta y estabilizada en el suelo, fundamental para su fertilidad.

• Suelo: Capa superficial de la corteza terrestre que contiene organismos, agua y aire. Es tridimensional, caracterizada por la presencia de diversos horizontes.

Formación y Composición del Suelo

• Factores Formadores del Suelo: Material parental, organismos, relieve, tiempo y clima.

• Composición del Suelo: Aproximadamente 50% de minerales y materia orgánica, y 50% de agua y aire.

• Componentes del Suelo: El suelo contiene agua, oxígeno y materia orgánica.

Tipos de Rocas y Procesos Geológicos

• Tipos de Rocas: Rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas.

• Formación de Petróleo y Diamantes: Se forman bajo condiciones de altas presiones y temperaturas elevadas en el interior de la Tierra.

El Ciclo Hidrológico y el Agua en el Suelo

Elementos del Ciclo Hidrológico

• Elementos: Evaporación, infiltración, precipitación, radiación, escorrentía.

Propiedades Hídricas del Suelo

• Espacio Aéreo: Es la porción de la porosidad total del suelo ocupada por aire, es decir, el volumen de poros no saturados con agua.

• Conductividad Hidráulica: Capacidad del suelo para permitir el movimiento del agua a través de sus poros, es decir, su permeabilidad o tasa de infiltración.

• Ley de Darcy: Describe el movimiento del agua en un medio poroso.

• Propiedades que Influyen en la Conductividad Hidráulica: La textura y la estructura del suelo.

Retención de Agua en el Suelo

La retención de agua en el suelo se clasifica en dos categorías principales, según su disponibilidad y las fuerzas que la retienen:

1. Agua Física: Se refiere al agua retenida por fuerzas físicas en el suelo, con diferentes niveles de disponibilidad.

   Nota: La capacidad de retención del agua no es aprovechable para las plantas cuando está entre 1 y 5 atmósferas, según esta clasificación.

   Coeficientes de Retención de Agua Física:

   • Capacidad de Campo: Es la cantidad de agua que el suelo puede retener después de que el exceso de agua por gravedad ha drenado, generalmente a una tensión de 1/3 de atmósfera.

   • Capacidad de Retención: Se refiere al agua retenida en el rango de 5 atmósferas a 31 atmósferas.

   • Agua Higroscópica: Es el agua fuertemente adsorbida por las partículas del suelo, retenida a tensiones muy altas, desde 31 atmósferas hasta 10,000 atmósferas.

2. Agua Biológica (Agua Disponible para las Plantas): Es el rango de agua en el suelo que las plantas pueden absorber y utilizar para su crecimiento.

   Coeficientes de Disponibilidad de Agua Biológica:

   • Capacidad de Campo: El límite superior de agua disponible, retenida a 1/3 de atmósfera.

   • Punto de Marchitez Permanente: El límite inferior de agua disponible, donde las plantas ya no pueden extraer suficiente agua del suelo y se marchitan irreversiblemente. Esta agua está retenida a aproximadamente 15 atmósferas.

Perfiles y Estructuras del Suelo

Tipos de Perfiles del Suelo

• Perfil Ideal: Es el perfil que presenta todos los horizontes de desarrollo del suelo.

• Perfil Truncado: Es un perfil que posee solo una parte de sus horizontes, debido a procesos erosivos o de remoción.

• Perfil Sepultado: Ocurre cuando un perfil de suelo es cubierto por otro perfil o material, debido a eventos como el tectonismo o deslizamientos de tierra.

Textura y Estructura del Suelo

• Textura: Se refiere a la proporción relativa de arena, limo y arcilla en el suelo.

• Tipos de Estructuras: Migajosa, granular, en bloques (angular y subangular), prismática, columnar, laminar y sin estructura.

• Suelo Ideal: Un suelo ideal es aquel que posee una textura franca, capaz de almacenar suficiente agua y nutrientes para las plantas.

Comportamiento de las Partículas del Suelo

• Arenas: No retienen tanta agua, pero favorecen la infiltración y el drenaje.

• Arcillas: Retienen y absorben más agua y nutrientes debido a su gran superficie específica.

• Limos: Son equilibrados, ya que retienen una cantidad moderada de agua y contienen materia orgánica, lo que aporta nutrientes.

Química del Suelo: pH y Coloides

Acidez y Alcalinidad del Suelo (pH)

• Acidez Activa (pH): Se determina mediante la concentración de iones H+ y Al3+ en la solución del suelo, y se mide con un pH-metro.

• Acidez Potencial: Es la acidez generada por el aluminio e hidrógeno adsorbidos a las partículas sólidas del suelo, no directamente medible con un pH-metro en la solución del suelo.

• Comportamiento del pH: Cuanto mayor sea el valor numérico, más básico o alcalino es el suelo; cuanto menor sea el valor, más ácido es.

• Formas de Modificar el pH: Aplicando encalado (carbonato de calcio) para subir el pH del suelo, o mediante la adición de sustancias acidificantes como el ácido sulfúrico para bajarlo.

Coloides y Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC)

• Coloides: Son partículas extremadamente pequeñas (generalmente de arcilla y materia orgánica) con una gran superficie específica y carga eléctrica, fundamentales para la retención de nutrientes.

• Propiedades de los Coloides:

  • Solvatación: Proceso por el cual las partículas coloidales se rodean de moléculas de disolvente (como H2O), afectando su estabilidad.

  • Floculación: Agregación de partículas de arcilla en flóculos que precipitan, influenciada por la concentración de iones en la solución del suelo.

  • Adsorción: Adhesión de iones o moléculas a la superficie de los sólidos, un proceso clave para la retención de nutrientes en el suelo.

• Densidad Aparente: Es la relación entre la masa de suelo seco y el volumen total de dicha masa (incluyendo poros).

• Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC): Es la capacidad de las partículas sólidas del suelo (coloides) para adsorber e intercambiar cationes con la solución del suelo de forma reversible y estequiométrica. Es un proceso fundamental para la disponibilidad de nutrientes.