SUELOS.- se SUELOS.- se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos. Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama de procesos químicos, físicos y biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos existentes en la tierra. Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un suelo particular, algunos de estos son la deposición eólica. Sedimentación en cursos de agua, meteorización, y deposición de material orgánico. De un modo simplificado puede decirse que las etapas implicadas en la formación del suelo son las siguientes: *disgregación mecánica de las rocas. *meteorización química de los materiales rego líticos liberados. *instalación de los seres vivos como microorganismos, líquenes, musgos, et c. Sobre el sustrato inorgánico. Esta es la fase más significativa, ya que con sus procesos metales y metabólicos, continúan la meteorización de los minerales, iniciada por mecanismos inorgánicos. Además los restos vegetales y animales a través de la fermentación y putrefacción enriquecen ese sustrato. *mescla de todos estos elementos entre sí, ya con agua y aire intersticiales. NATURALEZA DEL SUELO.- los SUELO.- los componentes primarios del suelo son: 1.-Compuestos inorgánicos, no disueltos por la meteorización y la descomposición de las rocas superficiales. 2.-Los nutrientes solubles utilizados por las plantas. 3.-Distintos tipos de materia orgánica viva o muerta. 4.-Gases y agua requeridas por las plantas y por los organismos subterráneos. La naturaleza física del suelo está determinada por la proporción de partículas de varios tamaños. Las partículas inorgánicas tienen tamaños que varían entre los trozos distinguibles de piedra y agua y hasta los de menos de 1/40000 cm. Las grandes partículas del suelo como la arena y la graba son en su mayor parte químicamente inactivas; pero las pequeñas partículas inorgánicas, componentes principalmente de las arcillas finas, sirven también como depósitos de los que las raíces de las plantas extraen nutrientes. El tamaño y la naturaleza de estas partículas inorgánicas diminutas determinan en gran medida la capacidad de un suelo para almacenar agua, vital para todos los procesos de crecimiento de las plantas. La parte orgánica del suelo está formada por restos vegetales y restos animales, junto a cantidades variables de materia orgánica representa el 2 y el 5 % del suelo superficial en las regiones húmedas, pero pueden ser manos del 0,5% en suelos áridos o más del 95% en suelos de turba. El componente liquido de los suelos, denominados por los científicos solución suelo, es todo agua con varias sustancias minerales en disolución, cantidades grandes de oxígeno y dióxido de carbono disueltos. La solución suelo es muy complejo y tiene importancia primordial al ser el medio por el que los nutrientes son absorbidos por las raíces de las plantas. Cuando la solución del suelo carece de alimentos requeridos para el crecimiento de las plantas, el suelo es estéril. Los principales gases contenidos en el suelo suelo son el oxígeno, el nitrógeno y el dióxido de carbono. El primero de estos gases es importante para el metabolismo de las plantas porque su presencia es necesaria para el crecimiento de varias bacterias y otros organismos esenciales de la materia orgánica. La presencia del oxígeno es vital para el crecimiento de las plantas ya que su absorción por las raíces es necesaria para sus procesos metabólicos. ESTRUCTURA DEL SUELO.- SUELO.- es la distribución o diferentes proporciones que presentan los distintos tamaños de las partículas sólidas que lo conforman, y son: *Materiales finos (arcillas y limos), de gran abundancia en relación a su volumen, lo que los confiere una serie de propiedades específicas como: -cohesión-adherencia-absorción del agua-retención del agua. *Materiales medios, formados por tamaños como la arena. *Materiales gruesos, entre los que se encuentran fragmentos de la roca madre aun sin degradar de tamaño variable. Los componentes solidos no quedan sueltos y dispersos, sino más o menos aglutinados por el humus y los complejos órganominerales, creando unas divisiones divisiones verticales denominadas horizontes del suelo. La evolución natural del suelo produce una estructura vertical (estratificada) a la que se conoce como perfil a las capas que se observan se llaman horizontes y su diferenciación se debe tanto a su dinámica interna como al transporte vertical. El transporte vertical tiene dos dimensiones con distinta influencia según los suelos. la lixiviación por lavado la produce el agua que se infiltra y penetra verticalmente desde la superficie, arrastrando sustancias que se depositan sobre todo por adsorción. La otra dimensión es el ascenso vertical, por capilaridad, importante sobre todo en los climas donde alteran estaciones húmedas con estaciones secas. Se llama roca madre a la que proporciona su matriz mineral al suelo. Se distinguen suelos autóctonos, que se asientan sobre su roca madre, lo que representa la situación más común, y suelos aloctonos, formados con una matriz mineral aportada desde otro lugar por los procesos geológicos de transporte. COMPOSICION DE LOS SUELOS Este conjunto de componentes representa lo que podía denominarse el esqueleto mineral del suelo y entre estos componentes solidos destacan: *silicatos tanto residuales o no completamente meteorizados (micas, feldespatos y fundamentalmente cuarzos y como producto no plenamente formados, singularmente los minerales de arcilla 8caolinita, illita, etc) *óxidos e hidróxidos de Fe (hematites, limonita, geothita) y de aluminio (gebbsita, bohemita), liberados por el mismo procedimiento que las arcillas.
*Clastos granos poli minerales, como materiales residuales de la alteración mecánica y química incompleta de a roca originario. Otros diversos compuestos:-Carbonatos (calcita y dolomita).-sulfatos.-Cloruros y Nitratos. *solidos de naturaleza orgánica o complejos órgano-minerales, la materia orgánica muerta existente sobre la superficie, el humus o mantillo: -humus joven o bruto formado por restos distinguidos de hojas, ramas y restos de animales. -humus elaborado por sustancias orgánicas resultantes de la total disposición del humus bruto de un color negro con mezcla de derivados, nitrogenados, hidrocarburos, celulosa. LIQUIDOS.- esta fracción está formada por una disolución acuosa de las sales y los iones más comunes son: Na+, K+, Ca+2, CL-, No-3,..Asi como una amplia serie de sustancias inorgánicas. La importancia de esta fase liquida en el suelo estriba en que este es el vehículo de las sustancias químicas en el seno del sistema. El agua en el suelo puede están relacionado en tres formas diferentes con el esqueleto sólido. -La primera, está constituida por una película muy delgada, en la que la fuerza dominante que une el agua a la partícula solida es el carácter molecular, y tan sólido que esta agua solamente puede eliminarse del suelo en hornos de alta temperatura. Esta parte del agua no es aprovechable por el sistema radicular de las plantas. -La segunda es retenida entre las partículas por las fuerzas capilares, las cuales, en función a la textura pueden ser mayores que las fuerzas de la gravedad. Esta porción de agua no percola pero puede ser utilizada por las plantas. -Finalmente el agua excede al agua capilar que en ocasiones pueden llenar todos los espacios intersticiales en las capas superiores del suelo, con el con el tiempo percola y va alimentar los acuíferos más profundas. Cuando todos los espacios intersticiales están llenos de agua, el suelo se dice que está saturado. GASES.-la fracción de los gases está constituido fundamentalmente por los gases atmosféricos y tiene gran variabilidad en su composición por su consumo O2 y la producción de CO2. El primero siempre menos abundante que en el aire libre y el segundo más como consecuencia del metabolismo respiratorio de los seres vivos del suelo incluidas, las raíces y los hongos. Otros gases comunes en suelos con más drenaje son el metano (CH4) y óxido nitroso (N2O). TIPOS DE SUELO.- existen dos clasificaciones para los tipos de suelo, una según su funcionalidad, la otra de acuerdo a sus características físicas: *POR SU FUNCIONALIDAD.-suelos arenosos: no retienen el agua, tienen muy pocas materias orgánicas y no son aptas para la agricultura. .suelos calizos: tienen abundancia de sales carcareas, son de color blanco secos y áridos y no son buenos para la agricultura. .suelos fumíferos: (Tierra negra) tiene abundante materia orgánica en descomposición de color oscuro, retiene bien el agua y so excelente para el cultivo. .Suelos arcillosos: están formados por granos finos de color amarillento y retienen el agua formando charcos. Si se mezclan con humus pueden ser buenos para los cultivos. .Suelos pedregosos: formados por las rocas de todos los tamaños, no retienen el a.lgua no son buenos para el cultivo. .Suelos mixtos: tienen características intermediarias entre los suelos arenosos y los suelos arcillosos. -POR SUS CARACTERISTICAS FISICAS .Litosoles: se considera un tipo de suelo que parecen escarpas y afloramientos rocosos, su espesor es menor a 10 cm y sostiene una vegetación baja, se conoce también como leptosoles que viene del griego leptos que significa delgado. .Cambisoles: son suelos jóvenes con proceso inicial de acumulación de arcilla. Se dividen en vértigo, gleycos, eutricos y crónicos. .Luvisoles: presentan un horizonte de acumulación de arcilla con saturación superior al 50%. .Acrisoles: presentan un marcado horizonte de acumulación de arcilla, bajo saturación de gases de 50%. .Gleysoles: presentan agua en forma permanente o semi permanente con fluctuaciones de nivel freotico en os primeros 50cm. .Fluviosoles: son suelos jóvenes formados por depósitos fluviales, la mayoría son ricos en calcio. .Rendzina: presenta un horizonte de aproximadamente de 50 cm de profundidad es un suelo rico de materia orgánica sobre roca caliza. .Vertisoles: son suelos arcillosos de color negro, presentan procesos de contracción y expansión, se localizan en superficies de poca pendiente y cercana a escurrimientos superficiales. FORMACION DE SUELOS.- el suelo puede formarse y evolucionar a partir de la mayor parte de los materiales rocosos siempre que permanezcan en una determinada posición el tiempo suficiente para permitir las anteriores etapas. Se pueden diferenciar: *SUELOS AUTOCTONOS: formados a partir de la alteración en situ de la roca que tienen debajo. *SUELOS ALOCTONOS: formados con materiales provenientes de lugares separados. Son principalmente suelos de fondo de valle cuya matriz mineral procede de la erosión de las laderas. La formación de suelos es un proceso en el que las rocas se dividen en partículas menores mezclándose con materia orgánica e descomposición. El lecho rocoso empieza a deshacerse por los ciclos de hielo-deshielo, Por la lluvia y por otras fuerzas del entorno: 1. El lecho de roca madre se descompone cada vez en partículas menores. 2. Los organismos de la zona contribuyen a la formación del suelo desintegrándolo cuando viven en él y añadiéndolo materia orgánica tras su muerte. Al desarrollarse el suelo se forman capas llamadas horizontes. 3. El horizonte A, más primero a la superficie, suele ser más rico en la materia orgánica, mientras que en el horizonte C contiene más minerales y sigue pareciéndose a la roca madre. Con el tiempo el suelo puede llegar a sustentar una cobertura gruesa de vegetación reciclando sus recursos de forma efectiva.
4. Cuando el suelo es maduro suele contener un horizonte B donde se almacenan los minerales lixiviados.
EVOLUCION DEL SUELO.- el suelo es el sistema complejo que se forma en la capa mas superficial de la tierra, en el límite entre diversos sistemas que se reúnen en la superficie terrestre: la Litosfera, que porta la matriz mineral del suelo, la Atmosfera, Hidrosfera, y la Biosfera que alteran dicha matriz para dar lugar al suelo propiamente dicho. Inicialmente se da la alteración física y química de las rocas realizado fundamentalmente por la acción geológica del agua y otros agentes geológicos externos, y posteriormente por la influencia de los seres vivos que es fundamental en este proceso de formación. Desarrolla así una estructura en niveles superpuestos, conocida como perfil del suelo, y una composición química y biológica definida. Las características locales de los sistemas implicados-Litosfera y relieve, clima y biota y sus interrelaciones dan lugar a los diferentes tipos de suelos. Los procesos de alteración mecánica y meteorización química de las rocas determinan la formación de un manto de alteración o evolución Que cuando por la acción de los mecanismos de transporte de laderas, es desplazando de su posición de origen, se denomina coluvión. Sobre los materiales del coluvión, se puede desarrollarse lo que comúnmente se conoce como suelo; el suelo es el resultado de la dinámica física, química y biológica de los materiales alterados del coluvión, originándose en su seno una diferenciación vertical en niveles horizontales u horizontes. En estos procesos los de carácter biológico y bioquímico llegan a adquirir una gran importancia ya sea por la descomposición de los productos vegetales y su metabolismo por los microorganismos y los animales zapatores. PROPIEDADES Y TEXTURA DE LOS SUELOS Entre las propiedades de los suelos se encuentran: el color, distribución del tamaño de las partículas, consistencia, textura, estructura, porosidad, atmosfera, humedad, densidad, pH, materia orgánica, capacidad de intercambio iónico, sales solubles y óxidos amorfos – sílice alumina y óxidos de fierro libres. Las propiedades físicas de los suelos dependen de la composición mineralógica de la forma y del tamaño de las partículas que lo forman y del ambiente que lo rodea. El tamaño, la forma y la composición química de las partículas determinan la permeabilidad, la capilaridad, la densidad y la cohesión y las otras propiedades resultantes de la combinación de todos los integrantes del suelo. Otra propiedad física de los suelos que hay que considerar es la temperatura, que tiene como fuente principal de irradiación solar, las propiedades física permite conocer mejor las actividades agrícolas fundamentales como el laboreo, la fertilización, el drenaje, la irrigación, la conservación de agua y suelos, así como, el manejo adecuado de los residuos de la cosecha. Tanto las propiedades físicas como químicas, biológicas y mineralógicas determinan entre otras, a la productividad de suelos. Buena productividad de los suelos: Suelo orgánico: el estudio de la dinámica del suelo muestra que sigue un proceso evolutivo al que son aplicables los conceptos de sucesión ecológica. La formación de un suelo profundo y complejo requiere condiciones naturales, largos periodos de tiempo y el mínimo de perturbaciones. Donde las circunstancias ambientales son más favorables, el desarrollo de un suelo a partir de un sustrato geológico bruto requiere cientos de años que pueden ser millares en climas, topografías y litologías menos favorables. Los procesos que forman el suelo arrancan con la meteorización física y química de la roca bruta. Continúa con el primer establecimiento de una biota, el que frecuentemente ocupa un lugar prominente los líquenes, y el desarrollo de una primera vegetación. El aporte de materia orgánica pone en marcha la constitución del edafon. Este está formado por una comunidad de descomponedores, bacterias y hongos sobre todo y detrivoros como los colémbolos, e incluye también a las raíces de la plantas con sus micorrizas. El sistema así formado recicla los nutrientes que circulan por la cadena trófica. Los suelos evolucionados profundos húmedos y permeables suelen contar con las lombrices de tierra, anélidos comedores de suelo, en su edafón, lo que a su vez favorece una mejor mezcla de las fracciones orgánicas y minerales en la fertilidad del suelo. FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA FORMACION DEL SUELO Material parental: aspectos importantes son: .Composición: de ella depende la solubilidad / estabilidad de minerales, ejem: cuarzo vs calcita, uno estable, el otro muy soluble. .Textura: (tamaño de grano y porosidad): granos pequeños tienen más superficie expuesta al interperismo, en ellos el grado de interperismo puede ser mayor. .Estructura: (masiva estratificada, fracturada) estructura más masiva: menor interperismo, mas fracturados, finalmente estratificados: mayor interperismo De mas estables a menos son:
MINERALES DE SERIE DE RELACIONES DE BOWEN ESTABILIDAD
OTROS MINERALES óxidos de Fe óxidos de Al
cuarzo
arcillas
muscovita feldespato k
MAS ESTABLES
biolita feldespato Na anfiboles piroxenos feldespatos Ca
MENOS ESTABLES
calcita
alivino
alita CLIMA Aspectos importantes Lo determinan son: .Temperatura y .Humedad del ambiente en el sustrato, los gradientes de T° diaria. Mayor humedad y T° generalmente favorecen mayor intemperismo. TOPOGRAFIA Varia de baja pendiente (planicies) a alta pendiente (escarpes) En altas pendientes hay más erosión; menos acumulación de humedad y consecuentemente intemperismo. ORGANISMOS Y VEGETACION Pocos organismos y suelos delgados Vs abundante actividad orgánica (tanto vegetal como de los organismos en el suelo) Los suelos delgados y jóvenes tienen poca vegetación A mayor vegetación y organismos, mayor grado de intemperismo TIEMPO Corto tiempo de exposición vs largo tiempo la exposición a la intemperie y agentes. MAS TIEMPO:+ INTEMPERISMO, SUELOS +DESSRROLLADOS MENOS TIEMPO:-INTEMPERISMO, SUELOS –DESARROLLADOS
La actividad efectiva
CLIMA
la lluvia tem eratura
lluvia temperatura
Relieves y laderas Fuertes suaves
Incremento en T° Y PP Acelera el intemperismo uímico Intemperismo
TOPOGRAFIA
La erosión desgata a la
La erosión química incrementa la facilidad de fra mentación
Químico La erosión mecánica descubre nuevos materiales al intemperismo químico
Tiempo millones
Intemperism o Físico
Relieve alto: Favorece la erosión mecánica
CONSTITUYENTES MINERALES DEL SUELO LA ROCAS: Son mezclas físichas de minerales, y sus propiedades derivan de os tipos que las componen. CLASIFICACION DE LAS ROCAS Las rocas se clasifican de acuerdo a su origen. Una determinada roca puede convertirse en otra diferente, dependiendo de las condiciones a las que esté sometida, es así que se diferencian 3 grupos de rocas. .Rocas ígneas .Rocas sedimentarias .Rocas metamórficas ROCAS ÍGNEAS .las rocas ígneas tienen origen en el enfriamiento y solidificación de una masa liquida e incandescente con alto contenido de silicio, que se denomina magma, proveniente de la profundidad de la tierra y que cristaliza para formar los diversos minerales que la constituyen. Cabe notar que la corteza terrestre se creó a partir del enfriamiento del magma líquido. Así mismo, cada vez que hay una rotura o erupción de un volcán, se derraman y expande el magma lo cual forma nuevas rocas aunque no son las mismas que formaron la corteza en un principio, debido a que varía la asociación de minerales que se presentan. Estas rocas de acuerdo a como haya sido su enfriamiento se define en: .Intrusivas ( enfriamiento dentro dela corteza ) .Extrusivas ( enfriamiento sobre la superficie) Rocas ígneas intrusivas o plutónicas Las rocas ígneas de carácter intrusivo , son las que se originan por un enfriamiento lento dentro de la corteza terrestre y
sometidas a presiones elevadas, dando lugar a rocas bien cristalizadas, acidas, de grano grueso, de alta dureza y muy resistentes a la meteorización. Estas rocas son las más antiguas y muy ricas en mineral de cuarzo. El tipo de rocas más abundantes es el granito, constituido en su mayoría por minerales como: cuarzo, feldespato y mica. Rocas ígneas extrusivas o efusivas
Estas rocas se forman a partir de un rápido enfriamiento, a presión atmosférica, que se produce cuando el magma sale a la superficie. Eso da lugar a rocas totalmente diferentes, casi sin cristalizar y de menor dureza como es el caso de las lavas basálticas y de las riolítas. ROCAS SEDIMENTARIAS La formación de las rocas sedimentarias parte de la meteorización física o química de las rocas ígneas. Los sedimentos originados por este fenómeno se erosionan y son transportados para acumularse en zonas terrestres de la corteza terrestre denominadas cuencas. Estos sedimentos se estratifican y quedad en proceso de compactación y sedimentación llamado “litificación”,
las rocas sedimentarias pueden ser de origen mecánico, se forman debido a sedimentos que han soportado grandes presiones laterales y sobre carga, producida por glaciares o depósitos. Ejemplos: areniscas, limonitas o de origen químico o en este caso actúan elementos como: sílice, carbonato de calcio, óxido de hierro, etc. Ejemplo: calcita, dolomita, areniscas silisificadas. ROCAS METAMÓRFICAS El calor y la presión al operar sobre rocas ígneas y sedimentarias forman n las rocas metamórficas, una de cuya características más visibles es la esquistosidad. El gneis es una roca metamórfica bandeada o laminada de composición mineralógica similar al granito. Las micas esquistos son foleados y de grano fino, se alteran rápidamente a través de los clivajes originando suelos ricos en vermiculita y cuarzo. Las pizarras se producen por comprecion y alteración. El mármol es el sílice intersticial lo que la hace una de las rocas más resistentes a la meteorización. LOS MINERALES Definición: Es una de las sustancias inorgánica natural con propiedades definidas como lo son su color, dureza, densidad, etc. Desde el punto de vista químico es un compuesto homogéneo con una composición química determinada y una estructura interna especifica. Existen miles de minerales diferentes formando parte de las rocas desde el punto de vista agronómico la cantidad de minerales que interesa se deduce a unas pocas decenas, que pos sus propiedades o por su abundancia relativa son relevantes en la formación de los suelos y en las características de los mismos. CLASIFICACION DE LOS MINERALES A los efectos de su estudio los minerales se clasifican a base de diferentes criterios . CLASIFICACION DE H.STRUNZ(1938) DIVIDE A LOS MINERALES EN 9 CLASES CLASE
N° DE ESPECIE
EJEMPLO
elemento nativos
50
oro,cobre,hiero,azufre
sulfuros y afines
300
pirita,galena.argentita
halogenuros
100
fluorita,silvina
óxidos e hidróxidos
250
cuarzo,hematita,goetita
nitratos, carbonatos
200
callcita ,dolomita,nitratina
gsulfatos
200
yeso
fosfatos
350
apatita,piromorfita
silicatos
500
feldespato .micas
sust. orgánicas
20
ambar
CLASIFICACION DE LOS MINERALES SEGÚN SU ORIGEN Esta clasificación considera 2 grupos: .Minerales primarios .Minerales secundarios MINERALES PRIMARIOS: Proceden directamente del magma.se encuentran en el suelo de la misma manera que en la roca original .la alteración sufrida ha sido solo física (cabio de tamaño).si bien dentro de estos minerales se distinguen varios grupos, desde el punto de vista edafológico importan fundamentalmente 2: el grupo de silicatos y el de feldespatos. TECTOSILICATOS (cuarzo,feldespato) SILICATOS
MINERALES PRIMARIOS
FITOSILICATOS FOSFATOS
(micas arcillas)
Los minerales primarios, heredados de la roca parental, constituyen la mayor parte d las fracciones arena- limo de los suelos. Para cada suelo, el contenido de arena (partículas de 2 a 0.05mm de diámetro) está determinado por la historia sedimentación del material parental, en tanto que el de limo (0.05 a 0.002mm de diámetro) depende del efecto combinado de la meteorización y la sedimentación. El contenido arena +limo controla entonces el controla el contenido de minerales primarios en el suelo. No abstante, deben señalarse que es posible la o currencia de minerales primarios en la fracción arcilla del suelo (partícula del diámetro menor a 0.02mm) en el caso de suelos jóvenes poco meteorizado. MINERALES SECUNDARIOS : Se originan a partir de la alteración, meteorización, de los minerales primarios. Entre los grupos más abundantes y de mayor significación agronómica se distinguen los grupos de los carbonatos, óxido de hierro y el delos silicatos secundarios a diferencia de los minerales primarios. Los minerales secundarios son aquellos que se forman en el ambiente superficial. A bajas presiones y temperaturas y en medio acuoso. Los minerales arcillosos aparecen en el suelo porque fueron heredados directamente como tales del mineral parental o por mecanismos de alteración física, química y estructural, vinculadas a los procesos de meteorización de las rocas y minerales. caolinita
SILICATOS SECUNDARIOS
illita
montmorillonita
calcita MINERALES SECUNDARIOS
CARBONATOS dolomita
hematita
OXIDO DE HIERRO
geothita
climonita
Fig 1 Composicion mineralogica de las fracciones inorganicas del suelo
Desde el punto de vista mineralógico, existen ciertas relaciones generales entre las fracciones granulométricas del suelo y los minerales que la componen tal como pueden observarse en la figura 1. En general se cumple en las fracciones de menor tamaño del suelo (menor a 0.002) dominan los minerales primarios. Sin embargo esto no implica que no existan excepciones, así, que es común encontrar minerales primarios en las fracciones más finas, tal es el caso de la presencia de cristales de cuarzo de muy pequeño tamaño n la fracción arcilla de numerosos suelos. IMPORTANCIA DE LOS MINERALES ARCILLOSOS Los minerales arcillosos son constituyentes esenciales en los suelos de las regiones templadas e incluyen en la mayoría de sus propiedades, por lo cual poseen un enzima significado en la vida vegetal. Algunas propiedades del suelo directamente vinculadas a los minerales arcillosos son: PROPIEDADES FISICAS .Granulometría .Retención del agua .Conductividad hidráulica .Infiltración consistencia PROPIEDADES QUIMICAS .capacidad de intercambio de iones .acidez del suelo .poder búfer o tampón del suelo .f fijación o disponibilidad de nutrientes PROPOEDADES BIOLOGICAS .formación de complejos acilla-humus .formación de hábitat de los microorganismos DEFINICION DE LOS MINERALES ARCILLOSOS Desde el punto de vista, química los minerales arcillosos se clasifican como silicatos secundarios es decir que son sales con estructura cristalina. Los principales cationes que los componen además sílice (Si 4+) son: Al 3+, Fe3+, Mg2+, K+, Na+ y Ca2+. En la clasificación estructural de los silicatos, los minerales arcillosos se ubica dentro de los filosilicatos o la disposición laminar y en hojas de los cationes y aniones que los componen y son muy semejantes a las micas o filosilicatos primarios. Otra característica de los minerales arcillosos es su baja cristalinidad la cual se manifiesta imperfecciones de la red cristalina. Además sus cristales en generales no crecen más allá de unos pocos micrómetros siendo solo visibles con microscopio electrónico, por lo que su tamaño de partículas así como sus propiedades lo ubican dentro del rango de los coloides por su estructura laminar, por el pequeño tamaño de partículas, los minerales arcillosos presentan una gran superficie por unidad de peso expuesto al contacto con el medio, siendo esta una de sus principales características. ESTRUCTURA DE LOS MINERALES ARCILLOSOS: en la estructura cristalina de los minerales se distinguen dos unidades fundamentales los tetraedros formados por 4 oxígenos con el catión Si 4+ en el centro en el centro y los octaedro de oxígeno y oxidrilos, al centro de los cuales se pueden encontrar cationes diversos principalmente aluminio Al3, Mg2+, Fe2+, etc. .Clasificación de los minerales arcillosos según su estructura: De acuerdo al tipo y cantidad de capas que formen la estructura de los minerales arcillosos. Estos se pueden clasificar en: Minerales arcillosos de estructura tipo 1:1; estos minerales están formados por una capa tetraédrica una octaédrica. La especie de mayor importancia como componente de los suelos es la caolinita, la cual aparece casi como un mineral arcilloso en muchos suelos de regiones tropicales y sub tropicales. Caolinita; es el mineral arcilloso de estructura y composición química más simple, la estructura se conforma por el apilamiento vertical de capas tipo 1:1, es decir, capas formadas por una lámina tetraédrica y una lámina octaédrica que se unen al compartir los oxígenos apicales de la lámina tetraédrica. Las capas estructurales sucesivas se unen enérgicamente mediante puentes de hidrogeno desarrollados entre los oxígenos basales de la lámina tetraédrica y los oxidrilos de la lámina octaédrica dejando un espacio basal característico de 7A. Presenta Si4+ en la lámina tetraédrica y Al 3+ en la octaédrica, no presentado casi situaciones isomorficas por la cual la carga neta se considera de valor. Sin embargo la existencia de defectos reticulares y la existencia de grupos funcionales capaces de disociar iones H+ originan algunas cargas negativas en las partículas, lo que permite que en la caolinita presenta cierta capacidad de intercambio catiónico. La CIC varia en el entorno de 3 a 15 meq/100gr.
Minerales arcillosos de estructura tipo 2:1: Los minerales que comprenden este tipo de estructura presentan, en general, 2
capas tetraédricas y una capa octaédrica, se encuentran 2 minerales que son muy comunes en el suelo: montmorillonita e illita. montmorillonita: la característica distintiva de la montmorillonita es la expansión irreversible (aumento del espacio basal de la red mineral adsorber agua y moléculas orgánicas en la intercapa. Esta expansión se da con mayor intensidad que en otros grupos de minerales y constituye la base de su diferenciación. La estructura se conforma por el apilamiento vertical de capas de tipo 2:1. La lámina tetraédrica está compuesta por casi exclusivamente por tetraedros con Si 4+ como catión central, aunque puede ocurrir un pequeño porcentaje de sustitución de este catión por Al 3+ no suprior al 5%. Las láminas octaédricas son de tipo dioctaédrico, en las que ocurre el mayor desbalance eléctrico de la estructura por sustitución de parte de los cationes: Al 3+, por Mg2+o por Fe2+esta sustitución puede alcanzar un promedio de 20% .presentan un espacio basal variable de acuerdo con la cantidad de cationes solvatados y de agua que existía en la intercapa los cationes mencionados son fundamentalmente calcio (Ca3+ y Na+), los cuales entran en la intercapa para compensar déficit de cargas generados por sustitución isomorficas en la red cristalina y pueden moverse con relativa facilidad desde la intercapa a la solución del suelo dada la poca energía con la cual se encuentran adsorbidos. La CIC de la mont morillonita es de 80-100 meq /100gr. Illita: son minerales formados por el apilamiento de capas tipo 2:1 presenta Al 3+ como único catión octaédrico, y el origen de la carga reticular se encuentra en las sustituciones isomorficas de Si 4+ por Al3+ (aproximadamente 20% ) que ocurre en los tetraedros. Este déficit de carga es compensado por la entrada de potasio en la intercapa, el cual no se mueve con facilidad hacia la solución del suelo al contrario de lo que ocurre en los cationes compensantes en la intercapa. Estos minerales no presentan la capacidad de expandirse y contraerse como las mont morillonitas. Su condición de formación se deriva comúnmente de la transformación de micas primarias por perdidas de potasio desde los espacios de intercapa hacia la solución del suelo por lo cual se inicia una progresiva apertura de las intercapas. MATERIA ORGANICA DEL SUELO. Introducción: siempre que se habla de fertilidad de un suelo se toma en cuenta principalmente la cantidad de macro y micronutrientes que el suelo puede proveer a las plantas, dejando en segundo plano un aspecto muy importante acerca de la fertilidad del suelo: la cantidad de materia orgánica (MO). La materia orgánica representa aproximadamente el 5% en el volumen de un suelo ideal. A pesar de ser un porcentaje relativamente pequeño, su presencia es altamente importante en el crecimiento de las plantas. La adición de residuos orgánicos al suelo proveniente de plantas y animales y su posterior descomposición por los microorganismos establecen procesos que determinan el nivel al cual se acumula materia orgánica en los suelos. MATERIA ORGANICA la materia orgánica es uno de los componentes del suelo en pequeña porción, formada por los restos vegetales y animales que por la acción de microbios de suelo son convertidos en una materia rica en reservas de nutrientes para las plantas, asegurando la disponibilidad de macro y micro nutrientes. Cuando son agregados restos orgánicos de origen vegetal y animal, los microrganismos del suelo transforman los de origen orgánico en nutrientes en forma mineral que son solubles para las planta. Pero este proceso es lento por lo tanto la materia orgánica no presenta una fuente inmediata para las plantas, sino más bien una reserva de estos nutrientes para su liberación lenta en el suelo. EXPRESION DE LA MATERIA ORGANICA la cantidad de materia orgánica en los suelos generalmente se expresa como % en base al peso del suelo. En la práctica, es difícil en el laboratorio separar el material orgánico e inorgánico de un suelo por lo que una estimación del contenido de materia orgánica se obtiene indirectamente atreves del análisis de un elemento que es constituyente de todas las sustancias orgánicas del suelo: carbono (c) es decir conociendo la cantidad de carbono orgánico (c2) presente en muestra de suelo, indirectamente se puede estimar cuál es su porcentaje de materia orgánica. DETERMINACION CUANTITATIVA TOTAL DE LA MATERIA ORGANICA. Son 3: 1.Calcinación. 2.Método de walkley y black. 3.Oxidación por peróxido de hidrogeno (agua oxigenada). DESCOMPOSICION DE LA MATERIA ORGANICA: la descomposición o mineralización de los residuos orgánicos por los microorganismos del suelo es netamente un proceso oxidativo: Materia orgánica (carbihidtaros,pro teinas lignina,grasa,aceit e
+ O2 +
Acción enzimática de los microorganis
=
Co2+H2
+
Energías 5Kcal/g de
+
Nitrógeno, fosforo, potasio,ma
Una vez oxidado lo que queda de la materia orgánica ha sido definida como humus, que es un material oscuro, heterogéneo y coloidal y responsable en gran parte de la cic de los suelos. De la energía liberada, una parte es usada por los microorganismos y el resto se quedó entre los residuos o es disipada como calor. Los nutrimentos liberados son esenciales para el crecimiento de las plantas y absorbido por un sistema radial. Los microorganismos del suelo se descomponen la materia orgánica comprende principalmente a las bacterias, hongos, actinomicetos y protozoos. La descomposición de la materia orgánica tiene lugar por distintas poblaciones de microrganismos principalmente por levaduras saprofitas que son los colonizadores primarios. Los colonizadores secundarios utilizan materiales más complejos como los polisacáridos, los colonizadores terciarios metabolizan los polímeros más complejos como la lignina.
Ciclo de la materia orgánica en el suelo: en el ciclo de la materia orgánica en el suelo los residuos de plantas como tallos, hojas, raíces, frutos, etc. son atacados por los microorganismos en dos formas diferentes. A.Los compuestos de fácil descomposición son mineralizados rápidamente y el producto final es Co 2, H2O, nitrógeno, fosforo, calcio y magnesio, los cuales pueden ser usados como nutrientes por las plantas o ser incorporados o inmovilizados por los microorganismos para poder desarrollar su propia actividad metabólica. B.Los compuestos más recientes son mineralizados lentamente y mineralizados son sustancias resintetizadas con origen microbiano, constituye el humus, el cual con el tiempo puede ser descompuesto lentamente produciendo nuevamente formas iónicas simples a ser usadas por las raíces de las plantas. Estos compuestos son ácidos fulvicos, ácidos húmicos y huminas.