TAD Texto Fertilidad de Suelos EvB

8/18/2019 TAD Texto Fertilidad de Suelos EvB

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TEXTO APOYO A LA DOCENCIA

EDUARDO VON BENNEWITZ ALVAREZ

UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL MAULE

ESCUELA DE AGRONOMÍA


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1. PRINCIPIOS DE FERTILIDAD DE SUELOS PARA LA PRODUCCIÓN

VEGETAL SOSTENIBLE

INTRODUCCIÓN

A medida que la población humana continúe creciendo la demanda de alimentos y el

incremento en la explotación de los agroecosistemas producirá una gran presión sobre los

suelos y su capacidad para suministrar elementos minerales. Bajo esta perspectiva, la

fertilidad de suelos y la nutrición mineral de plantas cobran una enorme importancia para la

salud y la sobrevivencia de la vida.

Para aquellos profesionales y técnicos que tendrán como labor la producción de alimentos y

materias de origen vegetal es de vital importancia conocer y comprender cabalmente propiedades y relaciones causa-efecto de tipo químico, físico y biológico que controlan la

disponibilidad de elementos en la relación Suelo-Planta-Atmósfera de modo de poder

intervenir racionalmente y mantener la sostenibilidad de nuestros agroecosistemas. Uno de

los grandes desafíos de una agricultura sostenible, es el desarrollo e implementación de

tecnologías de manejo de suelos, cultivos y elementos minerales, que permitan mantener

y/o mejorar la calidad de nuestro medioambiente.

Este texto pretende entregar principios (del latín principium) sobre la fertilidad de suelos.

Ellos pueden y deben ser profundizados por los estudiantes mediante acceso a las bases

teóricas (Literatura especializada, recursos Tic´s, etc.) y prácticas (Experiencia y

experimentación). Se señalan las fuentes de consulta de bibliografía y actividades

complementarias que refuerzan el proceso de Enseñanza-Aprendizaje.

El texto ha sido desarrollado de modo que pueda ser utilizado por estudiantes de diversos

programas académicos de pregrado relacionados con las Ciencias Silvoagropecuarias. En

muchos de ellos la fertilidad de suelos juega un rol importante.


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1. DESARROLLO HISTÓRICO DE LA FERTILIDAD DE SUELOS Y LA

NUTRICIÓN MINERAL DE PLANTAS.

APRENDIZAJES ESPERADOS

1) Identificar y Describir los principales eventos históricos que han marcado el desarrollo

de la Fertilidad de suelos y La Nutrición mineral de plantas desde el surgimiento de la

Agricultura hasta nuestros días.

2) Relacionar los eventos históricos y cómo ellos han evolucionado hasta las concepciones

más modernas.

InicioEl interés por el suelo y su fertilidad nace con el surgimiento de la Agricultura. Los

favorables efectos de aplicar elementos minerales a las plantas, por ejemplo cenizas o cal,

son conocidos por el hombre hace por lo menos 2000 años (Marschner, 1999). Sin embargo

no es sino hasta mediados del siglo XIX que comienzan a aclararse científicamente la

problemática sobre los elementos minerales y su rol en el crecimiento y desarrollo de las

plantas.

El problema de la Fertilidad de suelos comienza con el surgimiento de la Agricultura. Ellanace cuando el hombre pasa de nómada a sedentario, aproximadamente en el 2500 A. C.,

probablemente en Mesopotamia. El hombre se dio cuenta de que los suelos decaían en su

producción cuando eran cultivados continuamente, desarrollándose la práctica de añadir

despojos animales y vegetales al suelo para mantener la fertilidad de éste (Tisdale et al.,

1993). La fertilidad del suelo se mantenía, bajo esas condicione, con restituciones tales

como estiércol, residuos de cosechas, etc.

Antigüedad

Si avanzamos rápidamente unos miles de años nos encontramos con Aristóteles (aprox. 350

A.C) quien enuncia la “Teoría del Humus”. En ella señala que las plantas se nutren a partir

de sustancias húmicas (no la concepción moderna de “Humus”) que son directamente


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absorbidas por las raíces desde el suelo. Luego que las plantas mueren estas sustancias

húmicas regresan al suelo (Wild, 1992).

Inicio como disciplinas científicas

Los avances científicos significativos no se producen sino hasta 1500-1750 cuando se inicia

la búsqueda del “principio” de la vegetación. El científico Francis Bacon, sostiene que la

ciencia requiere de experimentación y observaciones metódicas (Bohn, 1993). Van

Helmont (1620), lleva a cabo su clásico experimento con un vástago de sauce y

aportaciones de agua (Navarro, 2000). Glauber (1656), sostiene la hipótesis de que el

“salitre” (nitrato potásico) y no el agua es el “principio de la vegetación” (Wild, 1992).

Jethro Tull (1731), sostiene que el verdadero alimento de las plantas eran las partículas más

finas del suelo, que eran absorbidas directamente por las raíces para hacerlas pasar alsistemas circulatorio de la planta (Navarro y Navarro, 2000).

Aclaración de las bases químicas y fisiológicas de la fertilidad de suelos y nutrición

mineral

A partir del siglo XVIII

Joseph Priestley (1775):Descubre el oxígeno. Priestley señala que las plantas, al contario

que los animales, purificaban el aire, pero tras descubrir el oxígeno, no pudo demostrarlo al

no considerar la necesidad de luz por parte de las plantas.

Jan Ingen-Housz (1779). Demostró que la luz solar era necesaria para la producción de

oxígeno, que sólo hojas y pecíolos podían sintetizar y que los frutos y las plantas en la

oscuridad respiraban como los animales, y por tanto, viciaban el aire.

Jean Senebier (1782) obtuvo simultáneamente las mismas conclusiones y además sugirió

que el aumento de peso del tallo de sauce en el experimento de Van Helmont podía deberse

al aire fijado.

.

Théodore De Saussure (1804): Demostró que las plantas podían absorber CO 2 y desprender

O2 en presencia de luz, y que las plantas en un lugar sin CO 2 morían. Dedujo que el suelo

suministraba sólo una pequeña cantidad de los alimentos que las plantas necesitaban,

aportando para ello el análisis de sus cenizas. De Saussure inicia y desarrolla el método


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experimental cuantitativo, hecho que ha posibilitado, más que cualquier otra cosa, el

desarrollo de la Química Agrícola moderna (Navarro y Navarro, 2000).

Thaer (1838). Desarrollo una nueva teoría del Humus. Según esta el Humus por si sólo es

capaz de entregar los nutrientes que requieren las plantas.

Boussingault (1834): Demuestra que el aire y el agua eran fuentes nutritivas de C, H y O.

También realizó trabajos importantes acerca de la asimilación por las plantas del nitrógeno

del aire.

Carl Sprengel (1787-1856), precursor en el enunciado de la Teoría de los elementos

minerales y la “Teoría del Mínimo”, popularizada por Justus von Liebig. Su falta de

ensayos suficientes para la comprobación impidieron su aceptación en su época.

Justus von Liebig. En 1840, este Médico y químico Alemán publica su obra: “La Química ysus aplicaciones a la Agricultura y Fisiología”. Esta obra conmovió tan fuertemente a los

científicos de la época, que a partir de entonces muy pocos seguían sosteniendo que el C

contenido en las plantas provenía de alguna otra fuente que no fuera el CO 2 atmosférico.

Sus principales afirmaciones en dicha comunicación fueron (Navarro y Navarro, 2000):

1) La mayor parte del C de las plantas procede del CO2 de la atmósfera.

2) El H y el O provienen del agua.

3) Los álcalis son necesarios para la neutralización de los ácidos formados en las plantas

como resultado de sus actividades metabólicas.

4) Los fosfatos son necesarios para la formación de las semillas.

5)

Las plantas absorben indiscriminadamente los materiales del suelo, pero eliminan por

sus raíces aquellos que no le son necesarios. Con lo que la presencia de una sustancia

en la planta es prueba suficiente de su necesidad.

Von Liebig creía firmemente que analizando las plantas y conociendo los elementos que

contenían, se podían dar las recomendaciones necesarias para una fertilización adecuada.

También, dedujo la necesidad de fósforo para las plantas. Casualmente desarrolló la ley del

mínimo (En parte enunciada por Sprengel con anterioridad), ya que dijo que el crecimiento

de las plantas está limitado por el elemento nutritivo presente en más pequeña cantidad, si


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todos los otros estaban presentes en cantidades adecuadas. La contribución de Von Liebig

al avance de la agricultura fue enorme, no sólo por sus aciertos, sino también por sus

errores que estimularon posteriores investigaciones para rebatir sus ideas (Marschner,

1999).

Desarrollo actual de la Fertilidad de suelos y Nutrición Mineral de Plantas.

Desde la idea Aristotélica del Humus hasta nuestros días, se han producido grandes aportes

a estas disciplinas. El descubrimiento de los elementos minerales y la necesidad de ellos

por parte de las plantas aportaron un gran impulso al desarrollo de la Industria de

fertilizantes químicos desde fines del Siglo XIX. Este uso masivo ha llevado sin embargo

en muchos casos, principalmente por uso inadecuado e irracional, a problemas de

Contaminación y de salud humana y ambiental (Wild, 1992).Es indudable que los fertilizantes han jugado y seguirán jugando un rol fundamental en la

tarea de abastecer de alimentos y fibras a una población Mundial en aumento.

Ante el creciente impacto del uso de fertilizantes en la agricultura sobre los ecosistemas y

la salud humana, es imperioso plantearse, sin embargo, la necesidad de desarrollar sistemas

y tecnologías de fertilización y manejo de la nutrición que junto con ser racionales incluyan

fuertemente los conceptos de sostenibilidad ambiental (Tisdale et al., 1992).


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Capítulo 1. Bibliografía Utilizada

Marschner, H. 1999. Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, 4th Ed. London.

889 p.

Navarro, S. y Navarro, G. 2000. Química Agrícola. Ed. Mundi-Prensa. Madrid, España.

488 pp.

Tisdale, S., W.L. Nelson, J.L. Havlin, and J.D. Beaton. 1999. Soil fertility and fertilisers.

An introduction to nutrient management.. 6th ed. Prentice-Hall Inc., New Jersey, USA.

499 p

Wild, A. (coord.). 1992. Condiciones del suelo y desarrollo de las plantas según Russell.

Ed. Mundi-Prensa. Madrid. 1045 p.

Capítulo 1. Bibliografía Complementaria

Bennett, W. F. 1996. Nutrient Deficiencies & Toxicities in Crop Plants. APS Press. Texas.

202 p.

Bergmann, W. 1992. Nutritional disorders in plants. Ed. Gustav Fischer Verlag Jena, 741 p.

Bohn, Hinrich L. 1993. Química del suelo. Hinrich L. Bohn , Brian L. McNeal, y George

A. O'Connor, y Mario Sánchez Orozco. México [DF] : Limusa, Grupo Noriega Editores,

370 p.

AUTOEVALUACIÓN

1)

Por qué cree Ud. Que el desarrollo de la Química Agrícola impulsó el desarrollo de

la Industria de fertilizantes.

2) Qué diferencias fundamentales encuentra entre las teorías de Thaer y Von Liebig.

3) Cuáles son los principales enunciados de las Teorías de Von Liebig?.


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4) Cómo se enlazan los aportes científicos para producir un avance en la disciplina.

Enuncie y explique un ejemplo nombrando una progresión de tres científicos.

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS

1) Averigüe qué efectos tuvo en nuestro País (Chile) el desarrollo de la Teoría de la

Química Agrícola, la demanda de Fertilizantes y posteriormente el desarrollo de

fertilizantes sintéticos en el caso del Nitrógeno.

2) Averigüe qué relación existe entre la nutrición mineral de plantas y la calidad

nutritiva de los alimentos.

3) ¿Cuáles son algunos de los errores del experimento de Van Helmont y cómo se

podrían haber mejorado?.4) Averigüe quién fue Mitscherlich y cómo su obra se relaciona con la nutrición

mineral de Plantas.


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2. CONCEPTOS E INTRODUCCIÓN A LOS ELEMENTOS MINERALES


1) Comprender los conceptos de: Fertilidad de suelos, nutrición mineral, elementos

esenciales, macroelementos, microelementos, elementos no esenciales, elementos tóxicos.

2) Reconocer los diferentes factores que afectan a la fertilidad de suelos.

3) Describir la composición mineral de los vegetales, su origen y las formas como son

obtenidas por las plantas.

Fertilidad de suelos: Entendemos por este término a la capacidad de un determinado suelo

de suministrar nutrientes para el crecimiento de las plantas. El suelo es capaz de suministrar

y almacenar nutrientes en diversas formas, algunas de ellas disponibles para las plantas. El

concepto de fertilidad de suelos incluye no sólo la cantidad de nutrientes que contiene el

suelo sino también los mecanismos como éstos son protegidos y liberados pudiendo de

este modo ser utilizados por la planta.

Nutrición vegetal: Proceso mediante el cual la planta absorbe del medio que le rodea las

sustancias necesarias para realizar su Metabolismo (desarrollarse y crecer).

El objetivo primordial de la nutrición mineral como disciplina es entender como la plantaabsorbe, moviliza y utiliza los diferentes iones para cumplir con todas sus funciones

fisiológicas (Marschner, 1999).

La fertilidad del suelo se mantiene cuando la salida de elementos nutritivos (exportaciones)

es compensada por la entrada de los mismos (aportaciones). Si las exportaciones son

superiores a las aportaciones, la fertilidad del suelo disminuye.


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2.1. Factores físicos, químicos y biológicos que afectan a la fertilidad del suelo

Para la mejora de la fertilidad de un suelo, o al menos para el mantenimiento de la misma,

hay que tener en cuenta los siguientes factores:

Factores físicos

La agricultura intensiva deteriora las propiedades físicas de los suelos. Entre los diferentes

factores físicos destacaremos:

1) Textura: influye en la disponibilidad de agua y nutrientes.

2) Estructura: se mantiene y mejora con la adición de materia orgánica y otros mejorantes.

3) Porosidad: determina la relación aire/agua.

Factores químicos

Dentro de los factores químicos hay que mencionar la totalidad de nutrientes o elementos

esenciales. Hay que tener en cuenta la totalidad de los elementos esenciales, tanto macro

como microelementos y elementos secundarios. Hay que saber distinguir en cada momento

la presencia de nutrientes en forma asimilable y en forma no disponible, así como que

exista un correcto balance nutritivo, es tanto o más importante que las cantidades de

elementos nutritivos, la proporción relativa existente entre ellos (Bohn, 1993).

Factores biológicos

La materia orgánica es sustrato y fuente de energía de la microflora del suelo. Interviene en

la producción de enzimas, el ciclo del C, el ciclo del N, transformaciones microbiológicas

de S, P, K, Fe y Mn, procesos de humificación, deshumificación, amonificación y

nitrificación, etc.

Se debe considerar la constitución y composición de esa materia orgánica, así como el

humus, como producto final de descomposición de la materia orgánica. También hay que

tener en cuenta a este respecto el tipo y profundidad del suelo, que influirá

determinantemente sobre la evolución de la materia orgánica en el perfil del suelo.

La materia orgánica liberará nutrientes, sobre todo N, P y S, así como algunos

microelementos, y además ejercerá una influencia decisiva en cuanto a la dinámica del agua


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de riego, tanto en cuanto a su suministro como en cuanto a su absorción (Marschner, 1999).

Por otra parte es suministro energético para la actividad microbiana beneficiosa de cara a la

fertilidad del suelo.

Todos estos factores están interrelacionados entre sí, de modo que conviene verlos de forma

conjunta

2.2. Los elementos químicos y la vida vegetal

Un punto de partida para el examen de la fertilidad de suelos es definir el término elemento

o nutriente para la planta.

Tradicionalmente se consideran como elemento minerales esencial, a aquellos que cumplen

con los siguientes criterios, establecidos en 1939 por Arnon y Stout (Hopkins, 1999):1) Un elemento no puede considerarse como esencial a menos que su deficiencia haga

imposible a la planta completar las etapas vegetativas o reproductivas de su ciclo.

2) La deficiencia ha de ser específica del elemento en cuestión, y sólo puede ser corregida

mediante el suministro de aquel.

3) El elemento ha de estar directamente implicado en el metabolismo de la planta, con

independencia de sus posibles efectos en la corrección de condiciones desfavorables,

químicas o microbiológicas, del medio externo. El elemento es fundamental para el

crecimiento de la planta y su metabolismo.

2.2.1. Composición mineral de los vegetales

Casi la totalidad del organismo vegetal (94-99,5%) se compone de tres elementos, carbono

(C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). La mayor parte del carbono y el oxígeno, lo obtiene del

aire, mientras que el hidrógeno deriva, directa o indirectamente del agua (Marschner,1999).

Además, las plantas contienen y necesitan cierto número de elementos químicos que,

generalmente, son proporcionados a través del sistema radicular. Estos elementos

constituyen la fracción mineral y sólo representan una pequeña fracción del peso seco de la


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planta (0.5-6%), pero no dejan de ser fundamentales para el vegetal, lo que explica que sean

considerados junto a carbono, hidrógeno y oxígeno, elementos esenciales para la nutrición

de las plantas.

Son estos elementos los que comúnmente limitan el desarrollo de los cultivos. Salvo

circunstancias excepcionales (sequía, bajas temperaturas, suelos anómalos, enfermedades),

el crecimiento de las plantas no se altera por una deficiencia de carbono, hidrógeno u

oxígeno. Conviene dejar claro, que la composición de la fracción mineral no es constante,

depende del tipo de planta, edad, condiciones agroclimáticas, disponibilidad de nutrientes,

etc.

Macro y micronutrientes esenciales.

En el momento actual, los elementos considerados como esenciales para todas las plantas

por toda la comunidad científica son 16. Todos ellos, cuando están presentes en cantidades

insuficientes pueden reducir notablemente el crecimiento.

60 elementos químicosconstituyentes de las plantas

16 esenciales

Macronutrientes MicronutrientesB, Cu, Cl, Fe, Mn,

Mo, Zn

Primarios

N, P, K

Secundarios

Ca, S, Mg

A estos 16 elementos que son esenciales para todas las plantas superiores se podrían añadir

otros como sodio (Na), Silicio (Si) y Cobalto (Co), necesarios sólo para algunas especies.

En el futuro puede que otros elementos se añadan a esta lista.


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- C, H, O, se encuentran libremente disponibles para las plantas

- Se considera como elementos nutritivos o fertilizantes a los 13 restantes.

Clasificación de elementos nutritivos clásica (Mengel y Kirkby, 1987)

1)

Macro y microelementos (De acuerdo a la cantidad utilizada por la planta y la

frecuencia con que en la práctica es necesario su aporte)

Macroelementos: Macroelementos (> 0.1%)

Los macroelementos reciben esta denominación por ser requeridos por las plantas en

grandes cantidades, mientras que los microelementos u oligoelementos son requeridos en

muy pequeña cantidad, lo que en modo alguno significa que no sean esenciales y

estrictamente necesarios. N, P, K, S, Ca, Mg: son los elementos absorbidos por las plantas

en mayor cantidad. A su vez se subclasifican en:

Macroelementos primarios: N, P, K

Macroelementos secundarios: Ca, Mg, S

Microelementos (< 100 ppm): Elementos que se absorben por la planta en cantidades

mínimas, con las cuales quedan cubiertas sus necesidades. Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, B, Cl.

Otros elementos con funciones en algunas plantas

Además, sodio, cobalto (Co) y vanadio son esenciales para algunas plantas. Y otros como

rubidio (Rb), estroncio (Sr), aluminio (Al), bario (Ba), níquel (Ni), titanio (Ti), etc, aunque

no son considerados esenciales, se aceptan como beneficiosos o mejoradores del desarrollo

de determinados cultivos, ya que pueden estimular la absorción o el transporte de otros

elementos esenciales, limitar la absorción de otros que se encuentren en exceso o suplir

parcialmente la falta de algún elemento esencial (Navarro y Navarro, 2000; Marschner,

1999; Mengel y Kirkby, 1987). Se discute entre la comunidad científica actual la inclusiónde silicio y níquel como elementos esenciales para las plantas.


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La clasificación anterior es arbitraria ya que no toma en consideración aspectos

metabólicos, pero que sí posee una utilidad práctica. En el cuadro 1. se indica una

clasificación que considera el metabolismo de la planta.

Cuadro 1. Clasificación de elementos minerales de acuerdo al metabolismo en la planta

(Adaptado de Mengel y Kirkby, 1987)

Componentes

de productos

orgánicos

Formación

de ésteres

con

alcoholes

Funciones no

específicas:

Potencial

osmótico

Funciones

específicas en

procesos

enzimáticos

Uniones con

complejos orgánicos,

transporte e

intercambio de

electrones por medio

de valenciaC, H, O, N, S P, B K, Mg, Ca, Mn,

Cl

K, Mg, Ca, Mn, Cl Fe, Cu, Zn, Mo

Los animales requieren 15 de los 16 elementos esenciales para las plantas (el boro no es

esencial para los animales), aunque éstos requieren también sodio, yodo (I), selenio (Se) y

cobalto.

2.2.3. Elementos no esenciales contenidos en las plantas

Aunque las plantas necesitan esencialmente sólo unos cuantos elementos minerales en

forma de sales, pueden absorber, y de hecho lo hacen, otros elementos presentes en el suelo

o en la disolución nutritiva. Unos sesenta elementos químicos diferentes han sido hallados

en especies vegetales. Estos elementos no esenciales como plomo (Pb), arsénico (As),

mercurio (Hg), litio (Li), son absorbidos por las raíces en pequeñas cantidades, siempre que

se encuentren en el medio en forma de sal soluble (Hopkins, 1999).

2.2.4. Efectos tóxicos de los elementos minerales


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El desarrollo normal de las plantas puede verse severamente alterado cuando la

concentración de elementos, esenciales o no, en estado asimilable en la disolución en

contacto con las raíces, excede de cierto nivel. Algunos, como silicio, no son tóxicos, otros

como arsénico o cromo (Cr) lo son aún a mínimas concentraciones (Marschner, 1999).

Los efectos tóxicos dependen del grado de sensibilidad que presente la planta y puede

variar notablemente de una especie a otra, e incluso entre variedades de una misma especie.

Además, la reducción del crecimiento que supone la toxicidad puede ser debida a un efecto

adverso directo del elemento mineral, o a la interferencia en otros procesos como la

absorción de agua o de nutrientes.

2.2.5. Origen, formas y contenidos de los elementos esenciales

En el suelo existen dos grandes fuentes generales de nutrientes fácilmente asimilables por

la planta. Por una parte, nutrientes adsorbidos a coloides, y por otra los que forman parte de

la disolución del suelo. En ambos casos, los elementos esenciales están presentes como

iones, pero los cationes son adsorbidos por los coloides en su mayor parte, mientras que los

aniones y una pequeña fracción de cationes se hallan en la disolución del suelo. Sólo un

pequeño porcentaje de los elementos nutrientes presentes en el suelo se encuentran en

forma directamente asimilable. El 98% de los bioelementos del suelo se encuentran

formando parte de restos orgánicos, materiales húmicos, compuestos inorgánicos

difícilmente solubles o minerales. Representan, sin embargo, una reserva nutritiva que va

siendo liberada lentamente por mineralización del humus o por meteorización. Sólo el 2%

se encuentra adsorbido a las partículas coloidales, y menos del 0.2% está presente en la

disolución. Las distintas formas químicas bajo las que son absorbidos los diferentes

elementos esenciales junto a los contenidos medios aproximados que podemos encontrar en

material vegetal desecado se señalan en el cuadro 2.


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Cuadro 2. Formas químicas bajo las que son absorbidos los diferentes elementos esenciales

y sus contenidos medios (Adaptado de Taiz (1998), Wild (1992) y Mengel y Kirkby

(1987)).

Elemento esencial Formas químicas asimilables Contenidos medios

CarbonoCO2 45 %

Hidrógeno H2O 6 %

Oxígeno H2O y O2 45 % Nitrógeno NH4

+ y NO3- 1.5 %

Fósforo H2PO4- y HPO4

-2 0.2 %

Potasio K + 1.0 %

Calcio Ca+2 0.5 %

Magnesio Mg+2 0.2 %

Azufre SO4-2 0.1 %

Hierro Fe+2 y Fe+3 100 ppm

Manganeso Mn+2 50 ppm

Boro H3BO3 20 ppm

Cinc Zn+2 20 ppm

Cobre Cu+2 y Cu+ 6 ppm

Cloro Cl- 100 ppm

Molibdeno MoO4-2 0.1 ppm


Bohn, Hinrich L. 1993. Química del suelo. Hinrich L. Bohn , Brian L. McNeal, y George

A. O'Connor, y Mario Sánchez Orozco. México [DF] : Limusa, Grupo Noriega Editores,

370 p.


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Taiz L, Zeiger E. Plant Physiology, Second Edition. Sinauer Associates, Inc., Publishers,EE UU, 1998

Hopkins WC. Introduction to Plant Physiology, Second Edition. John Wiley & Sons, Inc.,EE UU, 1999

Mengel K, Kirkby EA. Principles of Plant Nutrition. International Potash Institute, Bern,

1987

Marschner, H. 1999. Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, 4th Ed. London.

889 pp.

Navarro, S. y Navarro, G. 2000. Química Agrícola. Ed. Mundi-Prensa. Madrid, España.

488 pp.

Wild, A. (coord.). 1992. Condiciones del suelo y desarrollo de las plantas según Russell.

Ed. Mundi-Prensa. Madrid. 1045 pp.

Capítulo 1. Bibliografía Complementaria

Azcón-Bieto J, Talón M. (eds). Fundamentos de Fisiología Vegetal. McGraw-Hill-

Interamericana, Madrid, 2000

Epstein E. Mineral Nutrition of plants: Principles and Perspectives. Wiley, New York, 1972

AUTOEVALUACIÓN

1) Averigüe y compare las listas de macroelementos esenciales para plantas y

animales. ¿Cuáles se derivan directamente del suelo?

2)

¿Cuáles son los elementos que reciben influencia significativa de la atmósfera y de

los seres vivos?.

3)

¿Cuáles de los elementos esenciales son metales, no metales, cationes y aniones?.

4) Averigüe si para las situaciones agrícolas de nuestro País (Chile), se producen

situaciones de contaminación mineral de suelos.

5) ¿Cómo contribuye la materia orgánica a las propiedades físicas, químicas y

biológicas del suelo?.


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6) Confeccione un listado de los elementos minerales esenciales requeridos por las

plantas, las formas como las plantas los asimilan y las funciones que cumplen en

ellas.

.


1) Como agricultor, puede Ud. Realizar alguna labor para suplir a las plantas con C, H,

O. ¿Qué es lo que puede realizar específicamente?.

2) Investigue de que forma actúa el N sobre el crecimiento de las plantas.

3)

¿Cuáles de los elementos esenciales forma parte del Protoplasma?.

4) Averigüe qué cultivos responden a la aplicación de Na.


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3. SUELO Y SU RELACIÓN CON LA FERTILIDAD Y NUTRICIÓN MINERAL

DE PLANTAS.


1) Valorar al suelo como un cuerpo natural fundamental para la existencia de la vida.

2) Describir los diversos componentes y factores de formación del suelo.

3) Explicar el proceso de neoformación de minerales secundarios.

4) Explicar cómo se arreglan los diversos silicatos para conformar los diferentes tipos de

arcillas.

5) Reconocer como la disposición de las arcillas permite la existencia de cargas eléctricas.

6) Reconocer los principales componentes y funciones de la materia orgánica y losorganismos del suelo.

La composición y las propiedades del suelo controlan la disponibilidad de elementos

minerales para las plantas. Estudiar y comprender su naturaleza y procesos, es de gran

importancia para el manejo de la fertilidad de suelos y la nutrición mineral de plantas.

¿Qué es el suelo?El suelo es un cuerpo natural situado sobre la superficie terrestre. Es una superficie interfaz

sobre la materia inerte, pero no es algo sin vida sino un medio ecológico que la alberga y

posibilita. El suelo podríamos definirlo como “la piel” de la tierra, en donde ocurre la vida

y esta difícilmente es concebible sin la existencia del suelo.

Vive el suelo propiamente, pues lo habitan microorganismos y otros seres vivos, existe en

él actividad metabólica y es en gran medida un ente biológico. Esta acción vitalista es

trascendental, ya que no se limita a la desarrollada en el ámbito de su superficie, sino que es

crucial para el equilibrio global de la biosfera.

La sociedad humana es posible sólo gracias a que la corteza terrestre se cubre con una capa

de suelo donde podemos hacer crecer los vegetales.

Hace miles de años que los hombres se sienten unidos con el suelo:


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Etimológicamente podemos encontrar evidencia de la importancia del suelo para la especie

humana. Por ejemplo En latín la palabra para Hombre "homo", en germano antiguo

"gomo" y la palabra latina “Humus” (suelo cultivable), tienen la misma raíz lingüística. En

hebreo, lengua que tuvo otra evolución, también encontramos una relación para Adam:

Hombre y Adamah: suelo cultivable. Los suelos pertenecen a la pedósfera (figura 1), en la

cual la litósfera, atmósfera, hidrósfera y biosfera se traslapan (Schroeder, 1984)

Figura 1. Representación de la pedósfera

Biósfera Atmósfera

Desde el punto de vista científico el suelo constituye el objeto de estudio de la Edafología.

Un suelo se desarrolla como resultado de la acción de una serie de factores que se conocen

como factores de formación del suelo. Seguiremos la definición tradicional del gran

edafólogo ruso, Dokuchaev. Él lo define como "ente natural organizado e independiente,

con constituyentes, propiedades y génesis que son el resultado de la actuación de una serie

de factores activos (clima, organismos, relieve y tiempo) sobre un material pasivo (la roca

madre)". Ello puede esquematizarse en la siguiente ecuación.

S = f (cl, o, r, p, t)

Litósfera

Suelo

Hidrósfera


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Representando "S" al suelo, "f" es una función, "cl" al clima, "o" a los organismos, "r" al

relieve, "p" a la roca madre o material de aporte y "t" al tiempo.

Esta ecuación es muy importante pues representa que para un determinada combinación de

los factores de formación sólo puede existir un tipo de suelo, independiente del lugar

geográfico en que se encuentre.

Cada combinación de los factores de formación se denomina edafogénesis y es el resultado

de la acción de diferentes procesos: Entradas, salidas, transformaciones y traslocaciones

(agua, energía, materiales, etc) que se indican en la figura 2.

Clima

Relieve

Organismos

Roca

Tiempo

Fragmentos

minerales yRestos devegetales yanimales

Física Química

Meteorización

Alteración

Etapa Inicial

Agua ygases

Minerales

Humus

Iones ensolución, geles

Constituyentes

Etapa Final

SUELO

Evolución in situ

Erosión,transporte,deposición

Sedimento

Clima

Relieve

Organismos

Roca

Tiempo

Fragmentos

minerales yRestos de

vegetales y

animales

Física Química

Meteorización

Alteración

Etapa Inicial

Agua y

gases

Minerales

Humus

Iones en

solución, geles

Constituyentes

Etapa Final

SUELO

Evolución in situ

Erosión,transporte,

deposición

Sedimento

Figura 2. Esquema general de la formación del suelo (adaptado de Porta et al.,

(1999) y Schroeder (1994)).


22/115

22

3.1. Componentes del suelo

Los suelos son una mezcla variable de Componentes minerales (Fragmentos de roca madre,

minerales primarios y secundarios, sustancias amorfas), Componentes orgánicos (fauna y

flora del suelo, raíces de plantas, residuos de plantas y sustancias húmicas), Agua y Aire.

La Composición aproximada de un suelo en volumen ( %), puede apreciarse en la figura 3.

Figura 3. Composición aproximada de un suelo en volumen ( %)

El volumen de sólidos del suelo está constituido por los componentes: mineral

(tradicionalmente se le asigna un 45%) y orgánico (5%, de acuerdo al tipo de suelo). Las

fases líquida y gaseosa, constituidas por agua y soluciones acuosas y por diferentes gases,

se encuentran rellenando los poros y canales del suelo. Ambas fases compiten por el mismo

espacio dentro del medio edáfico (A capacidad de campo se representan como un 25% del

volumen total cada una).

Los componentes del suelo: mineral (3.1.1.), orgánico (3.1.2.), componentes líquidos(3.1.3) y gases del suelo (3.1.4) se encuentran espacialmente distribuidos para formar el

cuerpo del suelo.


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23

3.1.1. Componentes minerales

donde se encuentran ancladas las plantas y de donde obtienen los

lementos minerales.

os componentes minerales, el material parental del suelo, pueden clasificarse en:

inerales (3.1.1.1.) y Rocas (3.1.1.2.)

.1.1.1. Minerales

ás importante de los minerales del suelo. Dan origen a los minerales

o nutrientes.

odos los silicatos están constituidos por una unidad estructural común,

n tetraedro de coordinación Si-O. El silicio situado en el centro del tetraedro de

amente (SiO4)4-, por lo que los oxígenos se coordinan a

tros cationes para compensar sus cargas (Schroeder, 1994).

uatro iones O-2 rodeando un átomo central de Si+4, el cual puede estar parcialmente

Excepto en los suelos orgánicos, los componentes minerales predominan en los suelos. Es

el sustrato firme

e

L

M

3

Dentro de ellos encontramos los silicatos (3.1.1.1.1.), el cuarzo (3.1.1.1.2.), los minerales

accesorios (3.1.1.1.3.), los carbonatos (3.1.1.1.4.).

3.1.1.1.1. Silicatos

El grupo m

secundarios liberand

Constituyentes de los silicatos

Tetraedro de Si: T

u

coordinación y rodeado de 4 oxígenos situados en los vértices. Este grupo tetraédrico se

encuentra descompensado eléctric

o

C

sustituido por Al+3.


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24

Figura 4. Representación de un tetraedro de Silicio

Octaedro de Al, con iones de O2- y OH- ordenados en forma de octaedro alrededor del

tomo central de Al, el cual puede ser reemplazado por Mg o Fe.

igura 5. Representación de un octaedro de Al

á

F uminio.

Tetraedrode silicio

Silicio Oxígeno

Dibujo de un octaedro, conun átomo de Al3+ o Mg2+ enel centro y átomos de O yOH en los vérticesOHO


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25

Dependiendo del número de oxígenos que se coordinen a otros silicios se originan los

randes grupos de silicatos (es decir, según el número de vértices compartidos por

ura de los silicatos depende de los

iferentes arreglos estructurales del tetraedro de Si-O.

tes tetraedros y sus características

ipo de Nº de oxígenos Fórmula Nombre del Fórmula Color

g

tetraedros, que pueden ser 0, 1, 2, 3, y 4): La estruct

d

En el cuadro 3 se señalan los tipos de agrupamiento para los diferentes tetraedros y sus

características.

Cuadro 3. Tipos de agrupamiento para los diferen

(adaptado de Porta et al., (1999) y Schroeder (1994)).

T

agrupamiento delos tetraedros

compartidos porcada tetraedro

grupo delsilicato

química

Aislados 0 O4 )x Nesosilicatos (Mg, FeII)2SiO4 de.

j Olivino

(Si -4 Ver

E

Pareja 1 (Si2O7-6)x , FeII)

Si2O6

Oscuro.

Ej. Piroxeno

Anillos 2 (SiO3-2)x Ciclosilicatos

s 2

i8O22OH2 blenda

(Anfíboles)

minares

Sorosilicatos Ej. Ca(Mg

Cadena y 3 (Si4O11-6)x Inosilicatos Ej. Ca2(Mg,

FeII)5 S

Oscuro.

Ej. Horn

Capas la 3 (Si2O5-2)x Filosilicatos . KAl2(Al Si3)O Ligeramente

oscuros.

Moscovita

NaAlSi3O8

CaAl2Si2O8

s:Ortocla

Ej.Micas:

y Biotita

Tridimensional 4 Tectosilicatos KAlSi3O8 Claros.EjFeldespato

sas, plagioclasas


26/115

26

Tetraedros aislados (Nesosilicatos): Tetraedros unidos por cationes divalentes. (SiO4-4)x

Pareja (Sorosilicatos): Dos tetraedros unidos por un oxígeno. (Si2O7-6)x

Anillos (Ciclosilicatos): Tetraedros unidos en forma de anillos.


27/115

27

Cadenas (Inosilicatos): Tetraedros unidos en cadenas simples o dobles

) Cadenas simples. Unidos a través de iones de O compartidos, con cadenas adjuntas

nidas por cationes divalentes. (SiO3-2)x

a

u

b) Tetraedros en cadenas dobles unidos a través de iones de O compartidos, con caden

(Si4O18-12)x

as


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28

Filosilicatos: Tetraedros unidos en capas laminares (Micas, Biotitas, Moscovita). Desde el

unto de vista edáfico el grupo de los filosilicatos es la clase más importante, ya que a este

rupo pertenecen la mayoría de los minerales que darán origen a la fracción arcilla por

rocesos de neoformación.

p

g

p

Tectosilicatos: Silicatos tridimensionales


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29

Otros minerales importantes

3.1.1.1.2.Cuarzo: SiO2. Otro componente importante de las rocas ígneas y sedimentarias.

Muy estable, resistente a la meteorización. Muy abundante en sedimentos y suelos.

3.1.1.1.3. Minerales accesorios: Apatita (Ca5(PO4)3(OH, F), Pirita: FeS2, Magnetita:

e3O4, Zircón: ZrSiO4. Apatita y Pirita son importantes fuentes de nutrientes (Fósforo y

zufre).

dicionalmente en rocas sedimentarias los siguientes minerales:

.1.1.1.4. Carbonatos: (Calcita: CaCO3, Dolomita: CaMg(CO3)2, minerales de arcillas,

de minerales de similar o distinto tipo. Pueden ser igneas (magmatritas),

dimentarias o metamórficas.

a)

Igneas: Se dividen en: Plutónicas: Cristales grandes o graníticas, se solidificaron

ricas o basálticas.

la meteorización de las rocas ígneas o

metamórficas con siguiente transporte y depositación. Generalmente estratificadas.

rficas: Formadas a altas temperaturas y alta presión. Generalmente

esquistos y foliadas.

mposiciones mineral aproximada de la litósfera.

F

a

A

3

óxidos e hidróxidos de Si, Fe, Al, Mn.

En rocas metamórficas: Clorita, serpentino, etc.

3.1.1.2. Rocas

Mezclas

se

lentamente a partir de la lava. Volcánicas: Solidificación rápida soibre la superficie

de la tierra, cristales finos, porfí

b) Sedimentarias: Formadas a partir de

c) Metamó

En las figuras 6se indican las co


30/115

30

0

5

10

15

O Si Al Fe a Na K Mg otros

Nutrientes

20

25

30

%

35

40

4550

C

Figuras 6. Composición mineral aproximada de la litósfera (adaptado de Schroeder

(1994)).

O: 46,7%, Si:27,7%, Al:8,1%, Fe:5,1%,Ca:3,7%, Na:2,8%,K:2,6%,Mg:2,1%, otros:1,2%

Sólo 8 de los 92 elementos conocidos está presente en más de un 1%. De estos, cuatro son

nutrientes de plantas (Fe, Ca, K, Mg). Otros nutrientes se encuentran en muy pequeñas

cantidades (Ejemplo P sólo 0,1%).

3.2. Procesos de transformación

Las roc

organis a través de los procesos de meteorización. Los productos y residuos de la

eteorización tomarán parte en la neoformación de minerales secundarios.n

ica o de su estructura cristalina)

as y minerales de la superficie de la tierra son afectados por la atmósfera y los

mos vivos

mLa velocidad e intensidad con que se llevarán a cabo los procesos de meteorizació

dependerán de variados factores como:

- Estabilidad de los minerales del suelo (Resistencia que opone el mineral a toda

modificación en su composición quím


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31

- Factores propios del suelo como su temperatura (Favorece la velocidad de alteración).

e alteración por excelencia en la Naturaleza.

Drenaje, que afectará el potencial redox y regulará el tiempo de contacto del agua con

o reductor, los

principalmente microorganismos y raíces de las

rocas y minerales en fracciones más pequeñas, aumento en la

.2.2. Química

materiales sujetos a acción física por las siguientes

acciones:disolución, hidrólisis, acidólisis, oxidación.

Humedad, al ser el agua el agente d

-

partículas del suelo.

- Acidez/alcalinidad. Los valores extremos de la escala del pH potencian la alteración.

Potencial redox. Dependiendo del ambiente que predomine, oxidante

minerales que contengan formas reducidas u oxidantes podrán o no alterarse.

- Factores bióticos. Los organismos (

plantas) atacan a los minerales para extraer nutrientes.

La Meteorización puede ser de tipo:

3.2.1. Física

Desintegración de las

superficie específica, requisito esencial para el ataque químico. Es el resultado de:

a) Fluctuaciones de temperatura.

b) Congelamiento: (hielo volumen 9% mayor).

c) Acción de las raíces.

3

La descomposición química de los

re

a) Disolución: Principalmente en sales solubles en agua (NaCl, yeso: CaSO4 2H2O) a través

del ataque de dipolos de H2O (agua es dipolo, protones se encuentran fuertemente atraidos).

la solución. Solubilidad de NaCl: 360 g/L, yeso: 2,6 g/L a

ontienen yeso.

Se producen cationes y aniones a

20ºC. La disolución es importante por ej en la desalinización de suelos salinos y en la

formación de rocas que c

b) Hidrólisis: Descomposición por el agua de sales de diferente solubilidad, combinando

una base fuerte con un ácido débil, debido a la disociación del agua en iones H+ y OH-.


32/115

32

Ej. Hidrólisis de CaCO3 en ausencia de CO2

CaCO3 + 2 HOH Ca (OH) +H2CO3

) Acidólisis

(14 mg/l CaCO3 a 20ºC).

Ca(OH) se disocia fuertemente, H2CO3 débilmente; por lo tanto se produce una reacción

alcalina.

c : Ataque de H+, mucho más intensa que la hidrólisis en agua pura. H+

os protones también pueden provenir de ácidos orgánicos o inorgánicos.

O3)2

(protones), originados principalmente del ácido débil H2CO3. Este resulta de la reacción

del CO2 atmosférico con agua:

CO2+ HOH = H2CO3 H+ HCO3-

L

Ej. Acción de H+ sobre CaCO3

CaCO3 + H2CO3 = Ca H(C

d) Oxidación: Elementos reducidos (Fe+2, S+2,Mn+2) son oxidados por el O2 atmosférico en

presencia de H2O y los microorganismos a Fe+3, S+4, Mn+3, Mn+4. En estas reacciones la

ntrada de O y OH produce la expansión y desintegración de las láminas en los cristales y

oscuro). La intensidad del color es un buen ídice de la

en cadena), combinado con hidrólisis y ataque de H+

CaFeSi2O6 + O2 +4 H2CO3 + 6 HOH 4 CaCO3+ 4FeOOH + 8 H2SiO3

e

ello se traduce en coloraciones rojizas a pardas, debido a que el Fe siempre está presente y

los óxidos e hidróxidos son de color pardo a rojo. El color se intensifica en el caso de la

oxidación del Mn (color pardo

meteorización.

Ej Oxidación de Augita (silicato

4

Oxidación de Pirita

4 FeS2 + 15 O2 + 10OOH 4FeOOH + H2SO4


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33

Los organismos del suelo y las raíces de las plantas interactúa con la meteorización química

produciendo CO2 (respiración), H+ (intercambio con cationes), aniones orgánicos (citrato,

malato, tartrato, oxalato), que forman complejos solubles con Al, Fe, Mn, atacando la

structura cristalina, también existe oxidación microbiana de Fe+2, S+2,Mn+2.

.3. Neoformacion de Minerales (Minerales secundarios)

ependiendo de la intensidad y duración de la meteorización la estructura básica de los

r a) preservada, b) parcialmente descompuesta, c) completamente

formas iónicas y coloidales.

n diferentes etapas en esta descomposición se forman nuevos minerales, que llamaremos

stos minerales pueden ser originados a partir de la descomposición de los minerales

ntre los minerales secundarios más importante podemos señalar (Schroeder, 1984;

a descomposición de silicatos de lámina (micas) o por síntesis de

roductos de término de silicatos (especialmente feldespatos).

ifican estructuralmente en:

) Dimórficos (1:1).

pa de tetraedro de Si-O y una capa de Octaedro Al-OH,

átomos de oxígeno libres (O ), los de los vértices

periores. En el centro de estos seis átomos de oxígeno, y a su mismo nivel, aparece un

OH-.

e

3

D

minerales puede se

destruida con solución y dispersión de productos en

E

minerales secundarios.

3.4. Minerales Secundarios.

E

primarios, o tener otro origen.

E

Scheffer y Schachstschabel (2002)).

3.4.1. Arcillas

Se forman a partir de l

p

Los minerales de arcilla se clas a La estructura básica es una ca

unidas por puentes de oxígeno.

Por cada seis tetraedros quedan seis -

su


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34

La posición de uno de los octaedros que formarán la capa octaédrica, y la de la capa

taédrica, puede apreciarse en el siguiente esquema (Schroeder, 1984):te

Ejemplo:

Grupo de la Caolinita: Relación silicio/aluminio es igual a uno. Dependiendo de cómo estén

de ordenadas las láminas y del número de moléculas de agua que se intercalen entre ellas se

. Común en suelos

de zonas tropicales húmedas, en los que la elevada precipitación ha provocado un

empobrecimiento en otros elem s.

b) Trimórficos 2:1

En caso de que existan dos capas tetraédrica na

espacial es la siguiente (Schroeder, 1984):

distinguen diversos tipos. La principal es la caolinita. Su estructura es eléctricamente

neutra, por en suelos en los que predomina este mineral son poco fértiles

ento

s y, entre ellas, u octaédrica la disposición

Capa tetraédrica

Capa octaédrica

Dibujo de un octaedro, conun átomo de Al3+ o Mg2+ enel centro y átomos de O y

OH Oxígeno Al3+ o Mg2+

OH en los vértices

Capa tetraédrica

Capa octaédrica

Capa tetraédrica

Silicio Oxígeno


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35

Ejemplos:

rupo de la IllitaG : Se originan a partir de las micas (como la biotita y la moscovita). En

ellas uno de cada cuatro átomos de silicio (Si4+) en la capa teraédrica ha sido sustituido por

un aluminio (Al3+), por lo que existe un exceso de carga negativa, que es compensada por

un átomo de potasio (K +) en posición interlaminar. Estos min el potasio

que se añade como fertilizante, por lo que lo inmovilizan y hacen que disminuya la

efectividad de la aplicación de este elemento. También pueden fijar por mecanismos

similares el amonio (NH4+), debido a que su tamaño es similar al del potasio.

Grupo de las Esmectitas

erales tienden a fijar

: Son de tipo 2:1, pero a diferencia de las del grupo de la illita,xisten menos cargas negativas en la superficie debido a que se producen menos

stituciones isomórficas en la estructura. Una característica importante de las esmectitas es

capacidad para expandirse y contraerse con los cambios de humedad: las moléculas de

gua pueden hidratar los cationes que ocupan los espacios interlaminares y hacer que

distancia entre las láminas (expansión). Cuando el mineral se seca las láminas

e

su

su

a

aumente la

vuelven a acercarse (contracción). Esto provoca que en el suelo se formen grietas en los

periodos secos, cuando las esmectitas se contraen, que se cierran en las fases húmedas. La

fertilidad mineral que aportan al suelo es más elevada que en illitas y caolinitas. La

montmorillonita es el mineral más importante de este grupo.

Grupo de las Vermiculitas: Hay sustituciones de Si+4 por Al+3 en la capa tetraédrica, que

originan una carga negativa que a su vez es parcialmente neutralizada por la carga positiva

esgenerada debido a la sustitución de Fe+3 por Mg+2 en la capa octaédrica. La entrada de ion

Mg+2 hidratados en el espacio interlaminar compensa el resto de la carga. Pueden

expandirse, aunque menos que las montmorillonitas. Suelos con altos contenidos en

vermiculitas tienen elevada fertilidad mineral.


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36

c) Minerales de arcilla interestratificados. Filosilicatos 2:1:1.

Se originan cuando parte de las láminas corresponden a un mineral y parte a otro. Debido a

los procesos de alteración, en los suelos es normal encontrar este tipo de minerales, que

tienen propiedades intermedias entre aquellos que los forman (Schroeder, 1984).

jemploE

Grupo de las Cloritas: Son de tipo 2:1 pero tienen regularmente, entre estos paquetes T-O-

T, una capa octaédrica con aluminio y magnesio (T-O-T O T-O-T). Debido a esta capa

“intercalada” entre los paquetes, la carga está neutralizada y la capacidad para fijar cationes

es prácticamente nula.

3.1.2. Componentes orgánicos del suelo

Componente fundamental del suelo, fuente de N y otros nutrientes como P y S. Importante

n la estructura del suelo, relaciones hídricas, temperatura, aireación, intercambio de

rganismos vivos del suelo (Edaphon)

-10µm). Se encuentran como células aisladas,

adenas, colonias especialmente en la rizósfera.

ía y carbón). Raramente autótrofas (fuente de energía el CO2 y energía a

4, NO2, Fe+2, Mn+2). Pueden ser aeróbicos como

ia orgánica muerta).

e

nutrientes, etc.

Constituida por (Schroeder, 1984):

- Organismos vivos del suelo, flora y fauna (Edaphon).

- La materia orgánica del suelo.

3.2.2.1. OComprende la flora y fauna del suelo, constituye aprox. el 1-10% del peso seco total de la

materia orgánica.

Flora del suelo

a) Bacterias: Organismos unicelulares (1

c

Pueden ser de formas esféricas (cocos), bacilos, espirilos, etc. Pueden formar o no cuerposde resistencia (esporas). Generalmente heterótrofas (necesitan la materia orgánica como

fuente de energ

partir de la oxidación de S, NH

anaeróbicos. Generalmente saprófitos (viven en la mater


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37

La mayoría de las bacterias pueden usar fuentes fácilmente descomponibles de C (azucar,

algunas están especializadas en sustratos particulares (celulosa, pectinas,

descomponedores de proteinas)

Bacterias nitrificantes: Nitrosomonas, nitrobacter. Oxidan el NH4 (de la descomposición

almidón, pectinas, hemicelulosas, celulolosa) y fuentes de N (proteinas, péptidos,

aminoácidos) pero

de proteínas) hacia nitritos y nitratos.

NH4 2 3+ → NO -→ NO -

Bacterias fijadoras de nitrógeno: Pueden ser de vida libre (A zotobacter, Amilobácter ) o

simbióticas con leguminosas ( Rhizobium). Estas reducen el N atmosférico a N en

compuestos orgánicos. NO3

-+ → NO2-→ NO3

-

Bacterias destrinificantes: Desnitrificación bajo condiciones reductoras

NO3-+ → NO2

-→ N2

Bacterias que oxidan el S2, Fe2, Mn2

ulares de similar tamaño que las bacterias, forman

mentalizado. Principalmente aeróbicos, heterótrofos y saprófitos.

ueden usar fuentes de C de difícil descomposición como la lignina. En el suelo

adores de micelio, de tamaño micro y macroscópico.

b

b) Actinomicetes:Organismos unicel

micelio no comparta

P

principalmente streptomicetes que causan el “olor a suelo”.

c) Hongos: Multicelulares, form

Siempre aeró ios.

Obtienen su energía de hemicelulosas, celulolosa, lignina, pectinas.

Autótrofas, dependen de la fotosíntesis, su actividad está restringida a la

Muchos hongos son simbióticos con raíces de plantas superiores (Mycorrizas).

d) Algas:

superficie del suelo.


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38

e) Líquenes: Asociación hongo-alga.

onstituida por:

en el agua en los poros del suelo. Viven principalmente en bacterias y

s húmedos,

o mojados.

a materia orgánica del suelo

ansformación de materiales de origen animal y/o

egetal. Por definición convencional, la materia orgánica del suelo no incluye el material

rueso (raíces de más de 2 cm). La complejidad y variabilidad de la materia orgánica del

suelo ha provocado que, en ocasiones, la distinción entre un tipo y otro de compuestos sea

ificaciones de acuerdo a Porta et. al. (1994).

con el nombre genérico de humus). Se distingue

icas:

.- materiales orgánicos de elevado peso molecular como polisacáridos y proteínas.

Fauna del sueloC

Microfauna (1 cm). Centípedos (ciempiés), hormigas, coleópteros, lombrices

L

Proviene de la descomposición y tr

v

g

difícil y confusa.

Se indica las clas

1.- Materia orgánica no humificada. Comprende biomasa vegetal y animal reciente (materia

orgánica fresca) y biomasa microbiana.

2.- Materia orgánica humificada (conocida

entre:

Sustancia no húm

a.- materiales orgánicos sencillos como azúcares y aminoácidos.

b

3.- Sustancias húmicas. Lo que se llama humus en sentido estricto.


39/115

39

En la figura 7 se muestra el esquema general de los procesos de humificación -

mineralización en el suelo

Figura 7. Esquema general de los procesos de humificación - mineralización en el suelo(adaptado de Sparks (1995)).

Origen de la materia orgánica del suelo

La materia orgánica de los suelos proviene de restos animales y vegetales, cuyas moléculas

han sufrido primero una descomposición microbiana, es decir, un cambio en su estructura

que libera compuestos más simples, generalmente solubles (Madigan et al. 2004). Parte de

estos compuestos sufren el proceso de mineralización, es decir, se transforman en

MATERIAORGÁNICA FRESCA

Mineralizaciónsecundaria

HUMUSCO2, SO42-, PO4

3-, NO3-

Biomasamicrobiana

Humificación por

neoformación

Reorganizaciónmicrobiana

de H, O, C y N

Descomposición

Compuestos orgánicossencillos

Asimilación de CO por las plantas y Caída de restos2formación de hidratos de carbono

la fotosíntesis.ación y formación

(CH2O)n a través deProcesos de polimeriz

de tejidos y órganos vegetales.

vegetales al suelo

rimariaMineralización

p

Humificación por

Reorganizació


40/115

40

compu eosos O3- y CO2). Una parte de los

compue sició zado, al menos directamente, y

pasa moléculas nuevas, cada vez m

naturaleza coloidal y color oscuro, cuyo conjunto constituye lo que se conoce como el

humus (Scheffer y Schachtschabel, 2002) rmación del humus se le

denomina humificación. Parte de las sustancias inorgánicas que resultan directamente de la

descomposición, pueden también pasar a ser utilizados en el proceso de humificación, al ser

utilizados por microorganismos y pa anto, de la biomasa microbiana

(Sparks, 1995).

El papel de la materia los suelos agrícolas no erosas ocasiones,

suficientemente valorado, debido a la existencia de los fertilización que

suministr utrientes ra su d Sin embargo, lamateria orgánica no sólo es importante como fuente de nutrientes, sino que interviene en el

mantenimiento de propiedades físicas muy importantes, como son la estabilidad estructural

y la capacidad del suelo p

a y comp de las sustancias húmicas

estos inorgánicos solubles o gas

stos originados en la descompo

a ser utilizado para la formación de

(como SO42-, N

n no es minerali

ás complejas, de

. Al proceso de fo

sar a formar parte, por t

orgánica en es, en num

sistemas de

an a los cultivos los n necesarios pa esarrollo.

ara retener agua utilizable por las plantas.

Origen, formación, naturalez ortamiento

os procesos de transformació suelo están condicionados por

ctores como la humedad, el pH, la población microbiana y la composición de los propios

stos orgánicos (Scheffer y Schachtschabel, 2002). No todos los tipos de materia orgánica

sten ciertos tipos de compuestos orgánicos que

o

posición

e

de

asa.

n C/N

L n de la materia orgánica en el

fa

re

tienen el mismo efecto sobre el suelo. Exi

activan la población microbiana, incidiendo positivamente sobre la descomposición,

mientras que otros producen el efecto contrario. Un índice útil para estimar si en el suel

predominan los procesos de mineralización, o bien los de humificación, es la relación

carbono/nitrógeno (C/N). El predominio de uno u otro proceso durante la descom

de los restos orgánicos depende, en gran medida, de la relación C/N de los materiales qu

están siendo descompuestos.

La relación C/N en los microorganismo indica de forma aproximada la cantidad

nitrógeno que deben asimilar por cada gramo de carbono que convierten en biom

Cuando un compuesto orgánico que es introducido en el suelo presenta una relació


41/115

41

elevada (por ejemplo 40), predomina el proceso de inmovilización debido a que dicho

compuesto no tiene suficiente nitrógeno para que los microorganismos conviertan todo el

carbono biomasa. Para compensar este déficit los microorganismos tienden a asimilar el

nitrógeno inorgá

nico existente en el suelo, de manera que impiden que este pueda ser

o los aportes de abonos

escasos, la intensa mineralización puede llegar a deteriorar

rgánica.

s ácidas.

asimilado por las plantas. Cuando la relación C/N es más baja (cercana a 20) se produce la

mineralización, pues existe cantidad suficiente de N en la sustancia para que los

microorganismos conviertan el carbono en biomasa microbiana, liberándose el N sobrante

que se acumula en el suelo. En los suelos agrícolas la mineralización es activada por la

remoción, la incorporación y el aporte de compuestos minerales nitrogenados que activan la

población microbiana al disminuir la relación C/N del suelo. Cuand

orgánicos son

considerablemente ciertas propiedades del suelo debido a la pérdida de materia o

Se pueden distinguir, por tanto:

Factores que favorecen la descomposición: Que serán los compuestos ricos en nitrógeno

en relación al contenido en carbono (relación C/N baja), por ejemplo la hojarasca de fresno,

olmo, tilo, gramíneas, leguminosas y estiércol bien descompuesto;

Factores desfavorables: Compuestos con contenido en nitrógeno y relación C/N alta,

como son los que contienen lignina, lípidos y compuestos difíciles de descomponer.

Incluyen este grupo la hojarasca de especies resinosas, los brezos, la paja, el serrín de

madera y ciertos tipos de turba

El carbono orgánico no mineralizado en este procesos pasa a una oxidación mucho más

lenta y, tras diversas transformaciones, o pasa a formar parte de la biomasa microbiana o

queda más o menos estabilizado en las sustancias húmicas. Este proceso de humificación

implica cambios importantes en la materia orgánica que hacen aumentar su resistencia a la

biodegradación. Las moléculas recién formadas sufren procesos de maduración a lo largo

de diferentes periodos de tiempo, que darán lugar, finalmente, a tres tipos de sustancias: los

ácidos húmicos, los ácidos fúlvicos y las huminas. La proporción de cada uno de estos


42/115

42

compuestos en el humus dependerá del tipo de restos vegetales y de otros factores como el

pH, la temperatura, humedad, manejo del suelo, etc.

La distinción entre ácidos húmicos, fúlvicos y huminas se establece en base a su

comportamiento frente a diversos reactivos (Cuadro 4).

Cuadro 4. Características más importantes y comparación entre ácidos fúlvicos, húmicos y

uminas (Adaptado de Porta et al. (1999).

actante utilizado

Reactivos alcalinos (como Reactivos ácidos Composición química

h

Extr

NaOH o pirofosfato sódico) (por ejemplo HCl)

Ácidoshúmicos

Extraíbles Precipitables despuésde su extracción.

Moléculas complejas con

Color negro a pardo.

menos H y O y más C

que los ac. fúlvicos

Ácidos

fúlvicos

Extraíbles No precipitables

después de su

extracción

Variable

Huminas No extraíbles ---- Sustancias orgánicas

muy evolucionadas

Las diferencias en la composición de estas tres fracciones no son claras, pues para la misma

muestra la cantidad extraída de cada una de ellas varía según el reactivo que se utiliza para

extraerla. Debido a estas circunstancias la única forma de estar seguros de que se han

separado es seguir las pautas indicadas en sus definiciones concretas y referirse a ellas y al

reactivo utilizado en la extracción. Por ejemplo, la humina de un suelo poco evolucionado

no tendrá la misma composición que la humina de un suelo muy evolucionado.

A continuación vemos algunas características de cada uno de los tres tipos de

sustancias húmicas.

- Ácidos húmicos. Sus moléculas tienen un elevado grado de polimerización;

ólico (anillo aromático de fórmula

intervienen en las propiedades de intercambio de iones entre las fases sólida y soluble del

suelo debido a que tienen grupos carboxilo (COO-) y fen


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43

empírica C6H5O-); están débilmente disociados por lo que influyen de forma importante en

del suelo); forman complejos arcillo-húmicos

m y estables. Las caracterís dos tipos de áci s húmicos se sintetizan

en el Cuadro 5

Cuadro 5. Características generales de los dos tipos de ácidos húm

Polimerización Lábiles cula

con Ca+2 iva

micos

pardos

Más débil Más

lábiles

Lenta Fuertemente

negativa

el poder de amortiguación del suelo (capacidad para neutralizar cambios en las condiciones

de acidez-basicidad y mantener así el pH

u ticas generales de los do

.

icos.

ción CargaRelación con Flo

las arcillas

Más débil

efect

Ac. Hú

Ac. Húmicos

grises

M Más

estables

Más fuerte Rápás fuerte ida Débil

- Ácidos fúlvicos. Son menos estables que los ácidos húmicos y forman complejos

con los cationes Fe+3 y Al+3.

- Huminas. Son sustancias complejas, que se consideran evolucionadas a partir de

los ac. húmicos, cuya unión tan intensa con la arcilla ha provocado que no se disuelvan en

reactivos alcalinos. Se mineraliza muy lentamente por lo que constituye una fuente reservas

de nutrientes minerales para las plantas. Existen diferentes tipos como son la humina

icro

umina heredada, neoformada y estabilizada.

La elev

m biana (que tiene su origen en los cuerpos de microorganismos y los compuestos

derivados de ellos), h

ada capacidad de las sustancias húmicas para establecer reacciones de superficie con

otros compuestos les confiere un importante papel para fijar sustancias a la fase sólida del

suelo. Esto motiva que las sustancias húmicas tengan una elevada capacidad de intercambiocatiónico y que sean capaces de fijar moléculas extrañas al medio edáfico (como pueden ser

los contaminantes). Además, su capacidad para unirse a las arcillas les confiere una

importancia fundamental en el mantenimiento de la estructura del suelo, como veremos en

temas posteriores.


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44

3.1 3. Componen su

Las fases líquida y gaseosa, constituidas por agua y soluciones acuosas y por diferentes

gases, se encuentran rellenando los poros y canales del suelo. Ambas fases co r el

mi entr edáfi ig. 3 la din e una e uchas

veces, condicionada por la de la otra (por ejemplo en suelos saturados se desplaza al aire

po puede haber falta de oxígeno en el suelo).

ótico y mátrico, las curvas características de retención deagua y el m

e estas absorben son las que van disueltas en ella. La solución es

mbién importante en los procesos de formación del suelo puesto que es la responsable del

miento de sustancias a través del perfil y de su redistribución (Bohn, 1993).

posición de la solución es variada y depende de factores como el tipo de material

s más abundantes en suelos de pH neutro o

. tes líquidos del elo

mpiten po

smo espacio d o del medio co (F .), por ello ámica d stá, m

que llena los poros y en poco tiem

En este texto no se ahonda en las relaciones básicas suelo-agua como: los estados del agua

en el suelo, los potenciales osmovimiento del agua en el suelo. Estas materias deben ser consultadas en textos

específicos de edafología o de riego.

Por la relevancia que tiene para la fertilidad de suelos y la nutrición mineral de plantas, sí se

abordarán los componentes líquidos del suelo pertenecientes a la solución suelo.

Solución del suelo

El agua que circula por el sistema de poros del suelo no se encuentra en estado puro. En

realidad se trata de una solución acuosa en la que aparecen diversas sustancias, disueltas o

en suspensión, y que en conjunto constituyen la solución (o disolución) del suelo. Las

sustancias verdaderamente disueltas son sales de diversos tipo en estado iónico y las que

van en suspensión son de naturaleza coloidal (por ejemplo, los coloides de la arcilla). El

conjunto de la solución del suelo juega un papel fundamental en la nutrición de las plantas,

ya que las sustancias qu

ta

movi

La com

litológico o el clima de la zona. Los catione


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45

ligeramente ácidos o alcalinos (suelos de la zona central de Chile) son: Ca2+, Mg2+, K + y

Na+ .Si el pH es menor de 7 predominan H+ y Al3+. Otros cationes son Fe2+, NH4+, Cu2+,

Mn4+, etc.

Entre los aniones predominan Cl-, SO42-, NO3

-, H2PO4-, OH-, HCO3

-, etc.

El que predomine un tipo u otro de iones en la solución depende, además de la propia

bilizarse y

umentar su contenido en la solución. En los periodos de crecimiento vegetal las plantassolución sales minerales en mayor cantidad que en el resto del año.

Acción antrópica. La adición de fertilizantes por parte del hombre condiciona en gran

es (suelos

linos) predominen en zonas en las que las precipitaciones son escasas.

composición del material original (roca o sedimento), de otros factores como:

- La mayor o menor solubilidad de la roca. Por ejemplo, los yesos son más solubles que las

calizas y por lo tanto el suelo quedará impregnado de yeso en menos tiempo que de

carbonatos.

- Los ciclos estacionales. El aumento de la actividad biológica en los meses cálidos y

húmedos, por ejemplo en primavera, lleva a que ciertos compuestos puedan solu

a pueden sustraer de la

-

medida el contenido de la solución, sobre todo cuando este aporte es continuado y no existe

lluvia suficiente para eliminar del perfil las sustancias que se añaden. Otra forma por la que

el hombre puede afectar al contenido de la solución es al adicionar enmiendas orgánicas,

que luego, al mineralizarse, aportarán iones a la solución.

- El clima de la zona. Si el clima es muy lluvioso la meteorización de las rocas será más

rápida y la solución estará empobrecida en las sales más solubles debido a su pérdida por

drenaje. En climas áridos la escasez de lluvias condiciona una lenta alteración de las rocas y

un incompleto lavado de las sales más solubles, que permanecen en el perfil. Este es el

motivo, por ejemplo, de que los suelos con elevada concentración de sales solubl

sa


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46

3.1.4. Gases del suelo

Conformados esencialmente por: O2, CO2 y N2. Cuando se agota el O2 y se desencadenan

procesos de respiración anaerobia pueden aparecer cantidades significativas de SH2, CH4 y

H2 (En la respiración anaeróbica la oxidación de los compuestos orgánicos la realizan

ósfera (78-79%).

uelo y medir el

esprendimiento de CO2 a temperaturas y humedad controladas.

UTOEVALUACIÓN

1)

Señale cuáles son los principales grupos de bacterias en el suelo y cuáles son sus

funciones.

2)

¿Bajo qué condiciones actúan las bacterias denitrificantes en el suelo?

cumplen en el suelo y las plantas?.

4) Señale y explique los factores que favorecen la formación de humus en el suelo.

microorganismos anaerobios que utilizan el oxígeno de sustancias como el CO2, Fe2O3,

etc)..

La concentración de oxígeno en el suelo se encuentra, en condiciones normales, sobre el

18-20% (puede disminuir después de una lluvia o riego hasta el 5%).

La concentración de CO2 es mayor que en el aire, sobre todo cerca de las raíces, donde

puede llegar hasta el 5-10% (en el aire es del 0.03% aproximadamente). Existe un gradiente

de disminución de la concentración de oxígeno y aumento de CO2 al aumentar la profundidad.

La concentración del N2 en el suelo es similar a la de la atm

Las tasas de respiración del suelo se utilizan para medir su actividad biológica. Se obtiene

así información sobre los procesos de oxidación de la materia orgánica, que pueden ser

relacionados con propiedades físicas y físico-químicas del suelo para estimar su estado de

degradación. Una manera de estimar la tasa respiratoria del suelo es incubar en el

laboratorio, en contenedores cerrados, una cantidad conocida de s

d

A

3) ¿Qué son las micorrizas y qué función

5) Señale y explique las principales características de las sustancias que conforman el

humus.


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47

6) ¿Qué es y qué utilidad tiene conocer la relación C/N de un sustrato?.


1) Averigüe cuáles son los procedimientos de laboratorio para extraer las diversas

fracciones del humus.

n suelo?.

3) Averigüe qué son: Mull, Mor, Moder.

abel. 2002. Lehrbuch der Bodenkunde. Berlin. 591 p.

Spa

Por ra y el medio

amb

Ma

Hall. Madrid. 1011 p.

2)

¿Qué formas existen para incrementar el nivel de materia orgánica de u

4)

Qué es el Compost y qué procedimientos existen para su elaboración.


Schroeder, D. 1984. Soils. Facts and concepts. Ins. Potash. 14 0p.

Scheffer und Schachstsch

rks, D. 1995. Environmental soil chemistry. Academic Press. San Diego. 267 p.

ta, J., López Acevedo, M. y Roquero, C. 1994. Edafología para la agricultu

iente. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid. 849 p.

digan, M; Martinko, J y Parker, J. 2004. Biología de los microorganismos. Prentince


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48

4. PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO QUE INCIDEN SOBRE SU

ERTILIDAD

APREN OS

F

DIZAJES ESPERAD

1) I es físicas de los suelos.dentificar y describir las distintas propiedad

2) A nar nutrientessociar las propiedades físicas con la capacidad de un suelo de proporcio

para las plantas.

3) Apreciar como la estructura de un suelo afecta su fertilidad.

4) Reconocer y apreciar cómo la estabilidad de los agregados se relaciona con la fertilidad

de un suelo.5) Describir los conceptos de porosidad y densidad del suelo.

4.1. Propiedades físicas

4.1.1. Textura:

El término textura se usa para representar la composición granulométrica del suelo. El suelo

inada composición cuantitativa de arena, limo y arcilla. En los términos de

onocer esta granulometría es esencial para cualquier estudio del suelo (ya sea desde un

unto de vista genético como aplicado). Para clasificar a los constituyentes del suelo según

tamaño de partícula se han establecido muchas clasificaciones granulométricas.

ente todas aceptan los términos de grava, arena, limo y arcilla, pero difieren en los

estas escalas

la Internacional (llamada así por haber sido aceptada por la Sociedad

ternacional de la Ciencia del Suelo) y la americana del USDA (Departamento de

está constituido por partículas de muy diferente tamaño. Cada termino textural corresponde

con una determ

textura se prescinde de los contenidos en gravas; se refieren a la fracción del suelo que se

estudia en el laboratorio de análisis de suelos y que se conoce como tierra fina.

C

p

su

Básicam

valores de los límites establecidos para definir cada clase. De todas

granulométricas,

In


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49

Agricultura de los Estados Unidos) son las más ampliamente utilizadas. Ambas

lasificaciones se reproducen en la figura 8.c

Figura 8. Escalas granulométricas (Internacional y USDA)

sición cuantitativa de: arena, limo y arcilla dará origen a un

ino textural. Por ejemplo, un suelo que contiene un 25% de arena, 25% de

limo y 50% de arcilla se dice que tiene una textura arcillosa. Los términos texturales se

Una determinada compo

determinado term

definen de una manera gráfica en un diagrama triangular que representa los valores de las

tres fracciones (Figura 9)


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50

Figura 9. Términos texturales, definidos de una manera gráfica en un diagrama triangular

Importancia de la granulometría en relación a las propiedades del suelo

La gran mayoría de las propiedades físicas, químicas y fisicoquímicas están influenciadas

por la granulometría. Entre ellas: estructura, color consistencia, porosidad aireación,

permeabilidad, hidromorfía, retención de agua, lavado, capacidad de cambio, reserva de

nutrientes, etc (Wild, 1992).

Suelos arenosos: son inertes desde el punto de vista químico, carecen de propiedades

coloidales y de reservas de nutrientes. En cuanto a las propiedades físicas presentan mala

estructuración, buena aireación, muy alta permeabilidad y nula retención de agua.

Suelos arcillosos: son muy activos desde el punto de vista químico, adsorben iones y

moléculas, floculan (la fracción arcilla permanece inmóvil) y dispersan (migran), muy ricos

en nutrientes, retienen mucha agua, bien estructurados, pero son impermeables y

asfixiantes.


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51

Suelos limosos: tienen nula estructuración, sin propiedades coloidales, son impermeables y

con mala aireación.

Los suelos francos son los equilibrados con propiedades compensadas.

nas condiciones para el desarrollo de las plantas debe contar,

además de con nutrientes suficientes, con una buena estructura. Esto permitirá una

Las partículas del suelo no se encuentran aisladas, ellas forman agregados estructurales que

confieren al suelo una determinada estructura.

y se manifiesta la estructura, pero si está húmedo, el suelo se vuelve

masivo, sin grietas y la estructura no se manifiesta.

En los pedones hay un material inerte, arenas, que se unen por la materia orgánica y las

entes cementantes. Si las arcillas están dispersas, el suelo carece de

año y

un grado de manifestación de los agregados.

4.1.2. Estructura

Para que un suelo tenga bue

adecuada circulación del agua y del aire lo que revertirá en un mejor desarrollo de los

procesos edáficos y en un mejor crecimiento de la vegetación natural o los cultivos.

se llaman pedón. Estos agregados (o terrones) por repetición dan el suelo. Se puede hacer

una analogía con la celdilla unidad de los cristales que por repetición origina el mineral.

Los agregados están formados por partículas individuales (minerales, materia orgánica y

huecos) y le

Se habla de estructura como una propiedad y es más bien un estado, ya que cuando el suelo

está seco, se agrieta

arcillas y otros ag

estructura, si están floculadas, forman estructura

Morfología

Desde el aspecto morfológico la estructura del suelo se define por una forma, un tam

a) Forma. Es la tendencia a manifestarse con un determinado hábito. Se definen los

siguientes tipos.


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Migajosa. Agregados porosos de forma redondeada (no se ajustan a los agregados vecinos).

Granular. Agregados sin apenas poros en su interior, de forma redondeada (no se ajustan a

Angular

los agregados vecinos). Es similar a la migajosa pero con los agregados compactos. Típica

de los horizontes A.

(o en bloques angulares). Agregados de forma poliédrica, con superficies planas,

Subangular

de aristas vivas y con vértices. Las caras del agregado se ajustan muy bien a las de los

agregados vecinos. Típicamente en los horizontes arcillosos, como son los hor. B.

(o en bloques subangulares). Agregados de forma poliédrica, con superficies no

e aristas romas y sin formación de vértices. Las caras del agregado se ajustan

moderadamente a las de los agregados vecinos. Típicamente en los horizontes arcillosos,

Prismática.

muy planas, d

como son los hor. B.

Cuando los bloques se desarrollan en una dirección (vertical) más que en las

dos horizontales. Presente en los horizontes más arcillosos, a veces hor. B y en ocasiones

hor. C.

Columnar. Prismas con su cara superior redondeada. Estructura muy rara.

Laminar. Cuando los agregados se desarrollan en dos direcciones (horizontales) más que en

la tercera (vertical). Típica de los horizontes arenosos, como los hor. E.

Sin estructura. Cuando no hay desarrollo de agregados. Horizontes de partículas sueltas

(pulverulentos) o masivos (endurecidos).

b) Tamaño

Por el tamaño de los agregados las estructuras se clasifican en: gruesa, media, fina y muy

fina.

c) Grado de desarrollo


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Según la intensidad con que se manifieste el desarrollo de la estructura: fuerte, media,

débil, nula.

Los agentes responsables de la estructura son las características hídricas junto a la textura y

e Fe, actividad biológica, etc.

les

a estabilidad de los agregados son:

el contenido y tipo de minerales de la fracción arcilla, el contenido y tipo demateria orgánica, la concentración y tipo de cationes que existen en la solución del suelo y

- Cuanto mayor contenido en arcilla hay en el suelo más estable tiende a ser la estructura

e el 50% de arcilla).

ga mayor estabilidad que el Mg+2 y este más que el Fe+3 y este más que el Al+3.+

ayor estabilidad al complejo arcillo-húmico que otros:

n cuanto a los compuestos orgánicos, cuanto más

polimerizados estén, más estable será el complejo.

dos húmedos

pueden darse fenómenos de expansión de las arcillas lo que hará la estructura más

suelo del impacto de las gotas de lluvia y, por tanto,

previene la ruptura por este mecanismo.

materia orgánica. También influyen: pH, CO3=, oxidos e hidróxidos d

Estabilidad de la estructura

Se representa como la resistencia a toda modificación de los agregados. Las principa

propiedades del suelo que intervienen en l

La textura,

la presencia de óxidos y carbonatos:

(hasta aproximadament

- La presencia de ciertos cationes da más estabilidad a la estructura que otros. Por ejemplo,

el Ca+2 entre

Las altas cantidades de Na , como ya se ha indicado, favorecen la dispersión de la

estructura.

- Algunos minerales entregan m

esmectitas>illita>caolinita. E

- Los cambios de humedad del suelo afectan a la estabilidad. En los perio

inestable.

- La cubierta vegetal, que protege al


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Relación entre la estructura y la fertilidad de los suelos

Los suelos con baja proporción de agregados estables son más fácilmente erosionables. las

cos del horizonte superficial, lo que tiene como consecuencia la formación de

una costra superficial de varios milímetros de espesor cuando el suelo se seca (Schroeder,

en mejores condiciones la estructura del

suelo es el laboreo de conservación. Este se describe como " cualquier sistema de laboreo

o bien por percolación y evaporación" (Sánchez-Girón 1996).

nservación. Dentro de este se incluyen además el

s, siembra en caballones y no

laboreo o siembra directa.

ad y densidad del suelo

gotas de lluvia al caer directamente sobre los agregados los rompen con facilidad de manera

que pueden ser arrastradas más fácilmente por la escorrentía superficial. Otra consecuenciaimportante es que, al romperse los agregados, se liberan las partículas finas que rellenan los

poros y hue

1984).

Una alternativa al lab

TAD Texto Fertilidad de Suelos EvB

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