SUELO2014

Suelos ….Med Vet????

Si!

Porque …

…Sin suelos no hay comida …

¿QUÉ ES EL SUELO?

• El suelo es el resultado de la disgregación de la roca madre, mediante la meteorización física y química, y de la actividad de los seres vivos desde que se empieza a formar.

El suelo es el material suelto no consolidado que resulta inicialmente de la alteración meteorológica o de la d isgregación física de las rocas y que, bajo la influencia de los seres vivosevoluciona hasta formar un sistema complejo de estruct ura estratificada y composición específica.

En agronom ía: mezcla compleja de minerales, gases, líquidos, materia orgánica y organismos vivos que sustentan el c recimiento vegetal.

¿QUÉ ES EL SUELO?

Habitat terrestre: rocas y suelo- y los sedimentos

Litosfera

RocasRocas igneas: por solidificación del magmaRocas sedimentarias por deposición y consolidación de los materiales desgastados de otras rocasRocas metamórficas por metamorfosis de otras rocas

Las superficies rocosas pueden ser un habitat adecuado para ciertos microorganismos.

La actividad de bacterias y hongos pueden solubilizar silicatos y otros minerales por la producción de ácidos orgánicos y agentes quelantes.

Suelo

• Interfase entre litosfera y biosfera• Resulta de la interacción de:

– roca madre– clima

– factores bióticos– topografía

– tiempo

�Material original�Clima�Topografia�Actividad biológica�Tiempo

Como se forma el suelo?

A partir de las rocas y a través de complejos procesos físicos, químicos y biológicos.

Reducción de la roca a regolito (fragmentos de roca)

� Algas, líquenes fotótrofos productores de materia orgánica soportan el crecimiento de bacterias y hongos quimioheterótrofos.

�Quimioheterotrofos excretan ácidos orgánicos que contribuyen a la disolución de los minerales.

�Desarrollo de pequeñas plantas

Comunidad microbiana muy diversa+

Desarrollo de plantasNúmero y tipo de microorganismos

Fertilidad

� Solubilización de los minerales que lixivian con el agua hacia la profundidad

� Desarrollo de plantas superiores y establecimiento de animales

Profundización de las capas superiores, mezclado, aireación.

Meteorización de la roca

• Aspectos de la meteorización:– velocidad

– elementos liberados

• velocidad depende del tipo de roca:– rocas ígneas de origen volcánico– sedimentarias

– metamórficas modificadas por calor y presión

Meteorización física

• Fuerza actuante : agua, viento y tº• Origina material disgregado

– loess si lo transporta el viento– aluvial si lo transporta el agua

– morrenas si lo transporta un glaciar– turba si es orgánico

– residual si queda en el lugar– manto disgregado = regolito

Meteorización química

• Fuerzas actuantes: líquenes y musgos• agua disuelve ácidos y minerales en

regolito• silicatos de Al se convierten en arcillas• hierro se oxida o se reduce• agua percolada arrastra Ca, K, minerales• Los procesos forman un perfil

� Comienza con la formación de un regolito, sobre el que se implanta la vegetación y se produce la vida y muerte de animales y plantas.

�La acumulación de esta materia orgánica, y los procesos de lavado superficial producen la diferenciación de un suelo AC.

�Procesos de transporte y meteorización avanzada que dan origen al horizonte de acumulación (B), formándose el característico suelo completo ABC.

O

Edafogénesis: El proceso de formación del suelo

Perfil del suelo: Horizonte “O”: capa de materia organica de restos veg y animales muertos. Humus. Horizonte “A”: eluvial, capa mineral cerca de la superficie. De alta lixiviacion de arcillas de silicato oxidos de Fe y de Al.Horizonte “B”: Iluvial, ocurre la deposicion y la maxima acumulacion de materiales que lixivian del “A”.Horizonte “C”: escasa actividad biológica, acumulacion de calcio y de carbonato calcico.Por debajo se encuentra el regolito y el lecho de rocas.

LA FORMACIÓN DEL SUELO

• 1- El suelo se apoya sobre la roca y se forma a partir de ella, que, por esta razón, se denomina roca madre.

• 2- La capa de roca disgregada empieza luego a ser colonizada por los seres vivos.

• 3- Los restos de estos animales y plantas sirven de alimento a algunas bacterias y hongos, que los descomponen y transforman en compuestos más simples.

Acción de seres vivos

• Disgregación por raíces• descomposición en base a compuestos

solubles de N2 y carbohidratos + resinas y ligninas => humus

• Cationes liberados

Suelo: perfil

• Horizontes:

• O1: mantillo• O2: humus

• A1: capa de mezcla• A2: lixiviación

• A3 - B1: transición• B2 : acumulación

• C : regolito

El PERFIL DEL SUELO

• El conjunto de los horizontes se denomina perfil del suelo, y su estudio permite clasificar los distintos tipos de suelo.

COMPONENTES DEL SUELO

• Materia Org ánica : procedente de los restos y excrementos de los seres vivos

• Materia Mineral : está compuesta por granos de cuarzo, arcilla, carbonatos etc.

• Aire: es muy importante para el desarrollo de los seres vivos: más del 20% del volumen total del suelo debe estar ocupado por aire.

• Agua: el agua que junto con el aire, rellena los huecos que quedan entre las partículas minerales y las orgánicas.

Composición volumétrica

• Sólidos Inorgánicos

• Sólidos Orgánicos• Agua• Gas

• Microorganismos

Fracción sólida

38-45%

5-15%15-35%15-35%

0,05%

Arena, Limo, Arcilla, Humus

Partículas

• Arcillas: > 0,002 mm• limos: entre 0.002 y 0,05 mm• arenas: 0.05 a 2 mm

Textura

Proporciónde partículasde diferentestamaños en el suelo

Clases Texturales

Descripción

Arenosos Son los materiales que contienen 85 % o más de arena; el porcentaje de limo, más 1 ½ veces el porcentaje de arcilla, no deberá exceder de 15.

Areno-francos

Son los materiales que contienen en su límite superior de 85 a 90 % de arena, y el porcentaje de limo más 1 ½ veces el porcentaje de arcilla, no será menor de 15; en su límite inferior contienen no menos de 70 a 85 % de arena y el porcentaje de limo más dos veces el porcentaje de arcilla, no excederá de 30.

Franco-arenosos

Son los materiales que contienen ya sea: 20 % o menos de arcilla, y cuyo porcentaje del limo más dos veces el porcentaje de arcilla, excede de 30, y 52 % o más de arena; o bien, menos del 7 % de arcilla, menos del 50 % de limo, y entre 43 y 52 % de arena.

Francos Son los materiales que contienen del 7 al 27 % de arcilla, del 28 al 50 % de limo, y menos del 52 %de arenas.

Franco-limosos

Son los materiales que contienen 50 % o más de limo y del 12 al 27 % de arcilla, o del 50 % al 80 % de limo y menos del 12 % de arcilla.

Limosos Son los materiales que contienen 80 % o más de limo y menos del 12 % de arcilla.

Franco-arcillo-arenosos

Son los materiales que contienen del 20 al 35 % de arcilla, menos del 28 % de limo y 45 % o más de arenas.

Franco-arcillosos

Son los materiales que contienen del 27 al 40 % de arcilla y del20 al 45 % de arenas.

Franco-arcillo-limosos

Son los materiales que contienen del 27 al 40 % de arcilla y menos del 20 % de arenas.

Arcillo-arenosos

Son los materiales que contienen 35 % o más de arcilla y 45 % o más de arenas.

Arcillo-limosos

Son los materiales que contienen 40 % o más de arcilla y 40 % o más de limo.

Arcillosos Son los materiales que contienen 40 % o más de arcilla, menos del 45 % de arenas, y menos del 40 % de limo.

Triángulo de textura

Interfaces sInterfaces sóólidolido--llííquido, squido, sóólidolido-- gasgas

MICROAMBIENTESMICROAMBIENTES

Agregado de suelo: unidad estructural del suelo

Estructura

Forma en que se agrupanlas partículas del suelo“peds”

Ordenes de suelo 1:

• Entisols : reciente.origen aluvial, suelo delgado sobre rocas o pendientes (litosoles)

• Inceptisols : hor. B definido. Suelos de tundra• Andisols : origen en cenizas volcánicas. Son los

trumaos y ñadis• Vertisols : invertido; + de 30% arcillas. Se agrieta al

secarse.• Aridisols : region árida. Exceso de sales. Solonchack• Mollisols : profundos, hor O negro, estepa o pradera.

Chernosem

Ordenes de suelos 2:

• Alfisols : más arcilla en hor. B; productivos con buen manejo. Gris pardo y Pardos

• Spodosols : acidos, lixiviados, en bosques fríos. Hor A1 de acumulación.

• Histosols : alto componente orgánico.• Ultisols : Hor. B arcilloso, pero lixiviados. Requieren

fertilizantes. Latosoles• Oxisols : exceso de lixiviación. Mucho oxido de hierro.

Lateritas.

Nutrientes del suelo:- depende de concentración de iones

Cationes disueltos: K, Na, Ca, Mg

- depende de cantidad de agua

Cantidad de agua varía entre

capacidad de campopunto de marchitez

Agua y gases están en el “espacio de poro”:

suelo arenoso: aireado, poco aguasuelo arcilloso: poco aireado, mucha agua

Descomposición

El suelo es un subsistema que posee una variadacomunidad biológica cuyos elementos principales son:

- fauna - hongos- bacterias

Fauna del suelo

• Microfauna: protozoos, vermes, rotíferos (hasta 100 micrones)

• Mesofauna: ácaros, colembolos, vermes (entre 100 micrones y 2 mm)

• Macrofauna: isópodos, miriápodos, larvas, caracoles, escarabajos (2 mm a 20 mm y +)

Fauna de suelo 2:

• Suelo orgánico = 7 %– materia muerta = 85 %– raíces = 10 %– fauna y flora = 5 %

• Fauna y Flora– bacterias = 40 %– hongos y algas = 40 %– lombrices = 12 %– mesofauna = 3 %– macrofauna = 5 %

Tamaños relativos de la fauna del suelo

El subsistema suelo

Usos del suelo

• Clase de capacidad de uso : grupo de tierras con condiciones similares en el grado de limitaciones y riesgo de deterioro

• Sub-clase : grupos de tierras dentro de una clase que tienen limitaciones del mismo tipo

• Unidades de manejo : grupo de tierras donde se han determinado los factores limitantes con precisión y requieren un manejo similar

Capacidad de Uso:

Resumen capacidad de uso

• Clases I, II y III: desarrollo de cultivos y cualquier actividad agrícola

• Clases IV, V y VI: Sólo vegetación permanente

• Clase VII: manejo de bosque natural• Clase VIII: protección de recursos. Agua

Factores para subclases

• Erosión (e)

• Características del suelo (s) : profundidad, textura, pedregosidad, fertilidad, toxicidad y salinidad

• Drenaje (d)• Clima (c) : zonas, período seco, viento, neblina

Ejemplo

• Unidad de manejo tipo

– III s12 d1• suelo tiene problemas de profundidad (1) y de

textura (2)• suelo tiene drenaje excesivo (1)

Erosion

• Pendiente (e1)– plano 0 a 3%

– leve ondulado 3 a 8%– moderadamente 8 a 15%

– ondulado 15 a 30%– muy ondulado 30 a 60%

– escarpado 60 a 75%– muy escarpado más de 75%

Erosion

• Erosión sufrida (e2)– nula – ligera: laminar o pedestales no mayores a 3 cm.

Pérdida de hor. A menor a 25%– moderada: laminar o surcos. Pedestales de 5 cm.

Pérdida de A en 50%– severa: laminar, surcos o cárcavas incipientes.

Pedestales de hasta 10 cm. Pérdida de A en 100%– muy severa: cárcavas profundas y deslizamientos de

tierra. Exposición hor. B

Características del suelo

• Profundidad efectiva (s1): más de 120 cm a menos de 30 cm• Textura (s2): desde arenoso (grueso) a arcilloso (más del 60%

de arcilla)• pedregosidad (s3): grava entre 0,2 y 20 mm.

– Sin pedregosisdad: Desde menos de 1m2/ha cubierto con piedras y un 5% del volumen con grava

– muy pedregoso: 800 a 2000 m2/ha con piedras y hasta un 50% del suelo con grava

• Fertilidad (s4): relación acidez - alcalinidad• Toxicidad (s5): ppm de cobre (0 a 150 ppm) • salinidad (s6): conc. De sales solubles en el suelo

Describe la superficie disponible como habitat para el desarrollo microbiano.

8.000.0009,03x10100,002Arcilla

4545,78x1060,05 - 0,002Limo

11902,00 – 0,05Arena

Área (cm2/ g)Nro de partícula / g

Diámetro(mm)

Componente

Los suelos contienen variadas proporciones de partículas de arcilla, silicatos y arena.

Textura del suelo

2) las sustancias húmicaspropiamente dichas.

� Porción de materia orgánica del suelo que ha estado sometida a una intensa transformación

� Constituye la porción principal de la parte orgánica del suelo, 85-95 % de la reserva es humus.

1) La materia orgánica denaturaleza individual

� Restos orgánicos de animales y vegetales.

Productos de su descomposición olos productos de la actividad vitalde la población viva (proteínas yaminoácidos, hidratos de carbonosimples y compuestos, ácidosorgánicos de distinta naturaleza,ceras, resinas, ligninas y otros).

� Constituyen aproximadamente el 10-15% de la reserva total de materia orgánica.

NATURALEZA DE LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO

• Cosntituyente de las paredes celulares de las plantas, junto con la celulosa y hemicelulosa.

• De difícil biodegradación y reducida biodisponibilidad.

LIGNINA: Polímero complejo de unidades de fenil propano, con alto grado de entrecruzamientos.

HUMUS� Polímero de composición no especifica, estructura tridimensional� Absorbe agua, iones y moléculas orgánicas de manera intercambiable� Une covalentemente otras sustancias a través de sus grupos funcionales

Fase I: degradación microbiana de los polímeros orgánicos dando fenoles, quinonas, aminoácidos, azúcares.Fase II: polimerización de los monómeros por reacción química espontánea, autooxidación, oxidación, catalizados por enzimas microbianas.

Equilibrio dinámico entre la síntesis y la mineralización gradual.

• Carbono orgánico

Método de Walkley-Black

• 3.60 %

� Materia orgánica

% Carbono orgánico x factor 1.724

• 6.21 %

Nitrógeno total

Método de Kjeldahl

• 0.296 %

• Relación Carbono/nitrógeno • 12.2 %

• Fósforo asimilables

Método de Bray-Kurtz I (mg/kg)

• 4.2

• Capacidad de intercambio catiónico • 23.7 meq/100g

• Análisis granulométrico:

Método de Bouyoucos.

Arcilla (<2µm)

Limo (2-50 µm)

Arena (50-2000 µm)

• 23.9 %

• 56.1 %

• 20.0 %

Clase textural Franco Limosa

• pH: • 5,5 – 5,7

Análisis de suelo:

LA ATMÓSFERA DEL SUELORelativamente estable en su composición, y depende del tipo de textura y estructura.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3 6 9 12 15 18 21

% en la atmósfera del suelo

Pro

fun

did

ad d

el su

elo Oxigeno

CO 2

* La proporción de CO2 y O2 del suelo varia también según la época del año. En las estaciones húmedas, el contenido de O2 desciende y el contenido de CO2aumenta ligeramente.

� La densidad del suelo es una medida del empaquetamiento de las particulas del suelo. Indica el espacio que puede estar ocupado por aire.

� Zonas óxicas y zonas anóxicas.

� La concentración de CO2 en el suelo puede ser 2x que en el aire.

� La concentración de CO2 y el O2del suelo se ve afectada por la difusion de los gases y respiración microbiana: Suelos deficientes en O2 pueden contener CH4, SH2.

• Los microorganismos constituyen el 80% de la biomasa

En 1 g de tierra agrícola109 bacterias cultivables107 hongos106 algas105 protozoos

• Las bacterias cultivables: 1-10% de las bacterias totales

Comunidades microbianas del suelo

El suelo constituye un habitat favorable para el desarrollo de los microorganismos. El número de microorganismos suele ser mayor que en en habitatacuáticos (dulce-salado) ... 106 – 109 bacterias/g de suelo.

Zimógenos:

oportunistas, no pueden asimilar los compuestos húmicos.

Desarrollan gran actividad con rápido crecimiento sobre sustratos fácilmente asimilables: vegetal, restos de animales muertos.

Activos por períodos en función de la disponibilidad de nutrientes:Pseudomonas, Bacillus, Penicillum, Aspergillus.

Autóctonos:

fracción de la comunidad que puede utilizar las sustancia húmicas refractarias.

Lenta actividad (Gramnegativos y actinomycetos).

Sergei Winogradsky,

Los parámetros abióticos pueden restringir la diversidad de poblaciones:

� pH extremadamente alcalinos / ácidos. � Suelos polares que permanecen la mayor parte del año congelados, �Desiertos áridos y calurosos ...

Microorganismos Extrem ófilos.

Es difícil generalizar las propiedades de los microorganismos indígenas de la microbiota del suelo

debido a los diferentes habitats.

Los distintos habitats varían en�contenido de materia orgánica,�contenido de O2 ...

Y asi pueden favorecer el desarrollo de diferenespoblaciones indígenas.

Hipótesis de las islas de recursos ...

EL SUELO SUSTENTA LA VIDA

• Es la base de la alimentación de numerosas especies, entre ellas la nuestra.

• Interviene en el ciclo del agua y, por tanto, en el clima: por un lado, favorece la retención del agua evitando su pérdida y, por otro, a través del proceso de transpiración, libera agua a la atmósfera.

• Evita la erosión, ya que las raíces de las plantas fijan el suelo e impiden que este sea arrastrado por la lluvia o el viento.

• Enriquece la atmósfera de oxígeno,un elemento esencial en el proceso de la respiración para la mayoría de los seres vivos.

EL SUELO ESTÁDESAPARECIENDO

• La pérdida de suelo se debe a dos factores fundamentales:

• 1-Causas naturales, como las fuertes lluvias de las zonas tropicales, los incendios, lasinundaciones o las tormentas de viento de las zonas semiáridas.

• 2-La actividad humana, que elimina la cubierta vegetal que protege el suelo y lo deja expuesto a la erosión.