lunes, 18 de enero de 2010

CARACTERISTICAS FISICAS, QUIMICAS Y BIOLOGICAS DE LOS SUELOS

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL SUELO
Un sistema heterogéneo y disperso
En un primer acercamiento, la respuesta a esta pregunta depende de las experiencias personales, sin embargo, el conocimiento de sus propiedades nos permite dar una respuesta más adecuada a la pregunta. Así desde el punto de vista de la física de suelos, en general, el suelo es un sistema de gran complejidad, heterogéneo, disperso y puede ser tetrafásico (sólido, líquido, gaseoso y coloidal, dependiendo de la proporción y la composición de sus constituyentes), que muestra gran dinamismo determinado por los efectos que provocan agentes como la luz solar, la presión, el agua, los componentes solubles y los organismos. Para fines prácticos, se considera que en un buen suelo el 50 % corresponde a la fase sólida, del 15 al 35 % a la fase líquida y del 15 al 35 % a la fase gaseosa. Las variaciones de la composición en las fases líquida y gaseosa dependen de la cantidad de agua presente.
El suelo es un sistema heterogéneo muy complejo debido a sus múltiples componentes y a las reacciones físicas, químicas, biológicas y mineralógicas que ocurren entre ellos, que son las que determinan la productividad del suelo. Cualquier porción de suelo constituye un sistema heterogéneo compuesto de materia mineral y orgánica en diferentes proporciones que puede formar diferentes fases como son: sólida, líquida, gaseosa y coloidal, las que se presentan dependiendo de la cantidad y tipo de componentes presentes. Las interrelaciones entre sus fases dependen de sus respectivas propiedades y además de factores como la temperatura, la luz, la presión, el agua, los solutos y los organismos.
La fase sólida es la predominante en el suelo y está constituida por los productos del proceso de intemperización de la roca madre, contiene minerales (principalmente óxidos de silicio, aluminio y fierro) y materia orgánica (organismos vivos en gran actividad química y biológica, y organismos muertos en diferente etapa de descomposición). La parte mineral está formada por partículas de diferentes tamaños, formas y composiciones químicas.
La fase líquida es una solución acuosa de composición química variable (constituida por varios componentes químicos solubles en agua) que llena parte o la totalidad de los espacios (poros) que forman las partículas sólidas de suelo y es por donde se mueve la solución. La solución acuosa es el medio de dispersión que envuelve a las partículas individuales de suelo y tiende a llenar los poros entre las partículas sólidas de suelo. La fase líquida del suelo está formada por la solución del suelo que proporciona los nutrientes a las plantas y es el medio en el que se llevan a cabo la mayoría de las reacciones químicas del suelo.
La fase de vapor o gaseosa está formada principalmente por aire y vapor de agua, ocupa los poros del suelo que no están ocupados por la fase acuosa y tiene una composición que puede variar en intervalos de tiempo cortos.
La fase coloidal se presenta dependiendo de la cantidad de arcilla, limo y agua presentes en el suelo. La fase coloidal puede formar dispersiones o estados de agregación llamados gránulos. El tamaño de las partículas coloidales varía entre 10-5 y 10-7 mm de diámetro promedio (su tamaño es 10 a 100 veces mayor que las moléculas, átomos y iones).
Los fenómenos de superficie que se presentan entre las partículas de suelo dependen de la naturaleza y propiedades físicas y químicas de la superficie de las partículas que a su vez dependen de la meteorización y de su composición química y mineralógica.
El suelo está formado por partículas individuales dispersas o partículas primarias conocidas como unidades texturales que se encuentran totalmente dispersas y por partículas secundarias o agregados (grupos de partículas primarias) conocidas como unidades estructurales. El tamaño de las partículas varía desde los límites más pequeños de la fase coloidal hasta las fracciones más grandes de arena y grava.
Constituyentes orgánicos del suelo.
Los principales compuestos orgánicos del suelo son la celulosa, hemicelulosa, pectinas, almidón, grasas y compuestos de lignina. Las propiedades físicas del suelo como la estructura, la penetración, la retención del agua y la composición dependen en gran medida del contenido de materia orgánica, ya que la descomposición de la materia orgánica produce gomas, resinas y compuestos urónicos que sirven de agentes que unen a las partículas del suelo para formar agregados. La materia orgánica, junto con la arcilla, tiene muchas propiedades coloidales que son valiosas para el suelo, es un regulador coloidal que aglutina suelos arenosos para formar agregados y afloja a los suelos arcillosos macizos para que se formen agregados convenientes.
La materia orgánica tiene una gran capacidad de intercambio por lo que participa en las reacciones químicas de intercambio de aniones y cationes, es un regulador coloidal que aglutina los suelos arenosos para formar agregados y afloja los suelos arcillosos macizos formando agregados adecuados. Por lo general, mejora las características de la retención del agua y, al mismo tiempo, mejora las condiciones de infiltración y drenaje del suelo. Los suelos ricos en humus también favorecen las condiciones de aireación y evitan su compactación, tienden a permanecer sueltos y porosos.
Constituyentes inorgánicos del suelo.
Las arcillas están constituidas principalmente por minerales cristalinos claros y diversas cantidades de material no cristalino. Los principales elementos químicos constituyentes de las arcillas son átomos de silicio, aluminio, fierro, magnesio, hidrógeno y oxígeno. Las arcillas contienen principalmente los siguientes componentes: SiO2, Al2O3, Fe2O3, y H2O y cantidades variables de otros óxidos como: TiO2, CaO, MgO, MnO, K2O, Na2O y P2O5, más los grupos hidroxilos
PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELO
2.1. DEFINICIÓN
Corresponden fundamentalmente a los contenidos de diferentes sustancias importantes como micro
nutrientes (N,P, Ca, Mg,K,S) y micro nutrientes (Fe, Mn,Co,2n;B,MO,Cl) para las plantas o por dotar al suelo de diferentes características (Carbono orgánico, carbono calcico, fe en diferentes estados)
· Son aquellas que nos permiten reconocer ciertas cualidades del suelo cuando se provocan cambios químicos o reacciones que alteran la composición y acción de los mismos. Las principales son:
La materia orgánica
· La fertilidad
· La acidez−alcalinidad
3. MATERIA ORGÁNICA
Son los residuos de plantas y animales descompuestos, da al suelo algunos alimentos que las plantas necesitan para su crecimiento y producción, mejora las condiciones del suelo para un buen desarrollo de los cultivos.
De la materia orgánica depende la buena constitución de los suelos un suelo de consistencia demasiada suelta
(Suelo arenoso) se puede mejorar haciendo aplicaciones de materia orgánica (Compost), asi mismo un suelo demasiado pesado (suelo arcilloso) se mejora haciéndolo mas suave y liviano mediante aplicación de materia orgánica.
3.1. EFECTOS DE LA MATERIA ORGÁNICA
· Le da granulación a la tierra haciéndola más porosa, Impermeable y fácil de trabajar.
Hace que los suelos de color claro se vuelvan oscuras y por lo tanto absorban una cantidad mayor de radiaciones solares.
· Defiende los suelos contra la erosión porque evita la dispersión de las partículas minerales, tales como limas, arcilla y arenas.

· Mejora la aireación o circulación del aire en el suelo por eso el suelo organico se llama Suelo vivo
· Ayuda al suelo a almacenar alimentos para las plantas

4. FERTILIDAD
Es una propiedad que se refiere a la cantidad de alimentos que pasean es decir, a la cantidad de nutrientes.
Cada uno de los nutrientes cumple sus funciones a saber
4.1. NITROGENO (N)
· Ayuda al desarrollo de las plantas
· Da al follaje n color verde
· Ayuda a que se introduzcan buenas cosechas
· Es el elemento químico principal para la formación de las proteinas
4.2. FOSFORO (P)
· Ayuda al buen crecimiento de las plantas
· Forma raíces fuertes y abundantes
· Contribuye a la formación y maduración de los frutos.
· Indispensable en la formación de semillas.
4.3. POTASIO (K)
· Ayuda a la planta a la formación de tallos fuertes y vigorosos.
· Ayuda a la formación de azucares almidones y aceites.
· Protege a las plantas de enfermedades.
· Mejora a la calidad de las cosechas.
4.4. CALCIO (Ca)
· Ayuda al crecimiento de la raíz y el tallo de la planta
· Permite que la planta tome fácilmente los alimentos del suelo.
4.5. MAGNESIO (Mg)
· Ayuda a la formación de aceites y grasas
· Es el elemento principal en la formación de clorofila, sin la cual la planta no puede formar azucares.
Un suelo fértil es aquel que contiene los elementos nutritivos que las plantas necesitan para su alimentación, estos alimentos los adquiere el suelo enriqueciéndolos con materia orgánica.
Un suelo pobre o carente de materia orgánica es un suelo estéril y por lo tanto es improductivo.
5. ACIDEZ −ALCALINIDAD
En general las sustancias pueden ser acidos, alcalinas y neutros.
Químicamente sabemos que una sustancia es acida porque hace cambiar a rojo el papel tornasol azul; sabemos que es alcalina o basica, porque hace cambiar a azul el papel tornasol rojo. Sabemos también que una sustancia es neutra porque no hace cambiar ninguno de los indicados.
Durante el proceso de humificación o sea de putrefacción del mantillo o materia orgánica para convertirse en humus, intervienen las bacterias y los hongos en cuyo trabajo van elaborando sustancias ácidas, por esto las tierras negras y polvorosas generalmente son ácidas, pero para contrarrestar su acidez, los agricultores aplican cal, que en contacto con el agua forman sustancias alcalinas.
En general los suelos ácidos son los menos productivos por su acidez se puede corregir haciendo
encalamiento.
5.1. P.H:
La acidez del suelo mide la concentración en hidrogeniones (H+), en el suelo los hidrogeniones están en la Solución, pero también existen en el complejo de cambio.
5.2. SALINIDAD DEL SUELO
Es la consecuencia de la presencia de sales en el suelo, más solubles que el yeso. Por sus propias características se encuentran tanto en la fase sólida como en la fase liquida por lo que tiene una extraordinaria movilidad.
La salinización natural del suelo es un fenómeno asociado a condiciones climáticas de aridez y a la presencia de materiales originales ricos en sales, como sucede con ciertas morgas y molasas. No obstante existe una salinidad adquirida por el riego prolongado con aguas de elevado contenido salino, en suelos de baja permeabilidad y bajo climas secos subhúmedos y más secos.
La salinidad no siempre tiene que ir asociada a un pH alcalino, sino que cuando se alcanzan valores muy ácidos se produce la solubilización de sales alumínicas que pueden generar una elevada conductividad con un riesgo añadido, la presencia de aluminio soluble en cantidades suficientes para ser tóxico para la mayoría de las plantas. Por ello cuando el pH baja de 3.5 se consideran salinos los suelos con conductividad superior a 8
dS/m, como en el caso de la alcalinidad.
La recuperación de los suelos salinos puede efectuarse por un lavado de mismo por inundación con aguas libres de sales, siempre que exista calcio suficiente en la solución para mantener floculadas las arcillas y permitir una permeabilidad aceptable. No obstante es conveniente la instalación de un sistema de drenaje artificial, mediante la instalación de tubos porosos bajo el suelo o, al menos, bajo la zona de enraizamiento de las plantas, como puede apreciarse en la figura de la izquierda.
Para asegurarse de la eliminación de las aguas cargadas de sales se debe instalar una red de evacuación del líquido procedente de los tubos de drenaje, como se aprecia en la figura de la derecha. Deben colocarse con la suficiente pendiente para que el agua no permanezca demasiado tiempo en dicha red y sea absorbida por el suelo.
Los colectores principales son los encargados de eliminar las sales de la zona que se está recuperando, en ellos se produce una fuerte concentración de las sales por efecto de la evaporación del agua, siempre intensa al tratarse de zonas secas con escasa humedad ambiental. Debe procurarse un flujo rápido hacia el canal principal.
Por último las aguas debes ser evacuadas hacia un curso de agua cuyo caudal sea suficiente para diluir las sales aportadas y no transferir el problema a las zonas vecinas.
Muchas de estas zonas salinizadas se encuentran en áreas deltaicas por lo que el drenaje puede hacerse directamente al mar, que es la mejor manera de no salinizar otras zonas.
Cuando la salinidad va acompañada de sodicidad, la alcalinización producida por el sodio favorece la dispersión de la arcilla, su movilización y la impermeabilización del suelo. Todo ello dificulta el lavado hasta que no se lleva a cabo una eliminación del sodio.
El sodio abundante de la solución hace que el complejo de cambio del suelo se encuentre saturado o semisaturado por este elemento; por este motivo la primera acción a tomar es desorberlo del complejo de cambio para que pueda ser eliminado por arrastre de la solución del suelo con el agua añadida. El desplazamiento del sodio del complejo solo puede hacerse mediante su intercambio con otro catión, siendo de elección el calcio por su mayor capacidad de ser adsorbido y por ser un elemento inocuo. Ya observamos esta acción del calcio a la hora de elevar el pH, de modo que males opuestos se combaten con el mismo remedio
Propiedades biologicas
El suelo se define como la capa superficial de la corteza terrestre, formada por un grupo de elementos, que le proporciona a las plantas sostén, almacenamiento de nutrientes, agua, aire y microorganismos, los cuales unidos permiten el desarrollo normal de las plantas.
La materia orgánica es formada por la descomposición de residuos de origen de vegetal y animal, es importante para el suelo por ser fuente de elementos nutritivos para las plantas, disminuye la erosión y mejora las propiedades físicas del suelo.
El humus es el resultado de la descomposición de la materia orgánica que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos. Al descomponerse en humus, los residuos vegetales se convierten en formas estables que se almacenan en el suelo y pueden ser utilizados como alimento por las plantas. La cantidad de humus afecta también a las propiedades físicas del suelo tan importantes como su estructura, color, textura y capacidad de retención de la humedad. El desarrollo ideal de los cultivos depende del contenido en humus del suelo. El humus se agota por la sucesión de cosechas, y el equilibrio orgánico se restaura añadiendo humus al suelo en forma de abono orgánico.
Del suelo se requiere que tenga buena disponibilidad de nutrientes para las plantas, posea buena capacidad de retención de agua, tenga buena aireación y permita un buen desarrollo de la raíz. Por tal motivo se requiere que el suelo posea bunas propiedades químicas (contenido de nutrientes), físicas y biológicas.
Un suelo con buenas propiedades físicas se caracteriza por tener una buena aireación, un buen drenaje, una buena textura, buena consistencia y un color oscuro (indica alto contenido de materia orgánica). Un suelo con malas propiedades físicas es muy difícil y costoso mejorarlo, en cambio un suelo con malas propiedades químicas es más fácil solucionarlo, simplemente agregándole los nutrientes que necesita.
Las propiedades biológicas del suelo son muy importantes, ya que esta constituida por la microfauna del suelo, como hongos, bacterias, nematodos, insectos y lombrices, los cuales mejoran las condiciones del suelo acelerando la descomposición y mineralización de la materia orgánica, además que entre ellos ocurren procesos de antagonismo o sinergia que permite un balance entre poblaciones dañinas y benéficas que disminuyen los ataques de plagas a las plantas.

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