creditos
“ La redacción de este documento es sencilla y de fácil comprensión, siendo un complemento de la asignatura de Suelos o Edafología. Destaco además la calidad de las fotografías así como de su representatividad para los temas tratados, que los autores han querido dar énfasis. Para ellos mis felicitaciones. ” José Antonio Salinas Carrera Ingeniero Agrónomo, Universidad de Chile. Editor.
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PROYECTO
SUELOS g u í a
d e
c a m p o
EL SUELO caracteristicas y estudios
C
uando la corteza terrestre en su superficie sufre a través del tiempo la desintegración de su componente mineral, producto de la erosión, y si a esto, le sumamos el efecto de la materia orgánica, el agua y el aire, en un equilibrio dinámico, lleno de interacciones de naturaleza química, física y biológica; entonces y solo entonces nos encontramos en la presencia de un SUELO.
Para hacerse de una estimación del potencial productivo de un suelo, una calicata resulta ser una herramienta portentosa a la hora de tomar decisiones respecto de lo que se desea producir así como de su rendimiento. Técnicamente, una calicata es una excavación de aproximadamente un metro cúbico, este volumen puede variar según la profundidad, ya que es la dimensión que mayores limitantes presenta en su desarrollo.
Desde el punto de vista de las ciencias del Agro, el suelo pasa a ser la base de la productividad, y esto debido a que es el agente principal de aportación del agua, nutrientes y oxígeno a las raíces del vegetal. Es en este sentido, que en la medida que el suelo entregue estos requerimientos, hablamos del grado de fertilidad del suelo.
Una calicata, nos da la información in situ del perfil edáfico (corte vertical del suelo), es decir, la profundidad de raíces, el espesor de cada Horizonte, la existencia de alguna limitante física en profundidad que presente el suelo, entre otros.
La fertilidad del suelo, es un concepto de difícil definición, pues son muchos los factores que de una u otra manera afectan el grado de aportación del suelo al vegetal. Así, la profundidad, la textura y estructura del perfil se encuentran dentro de los factores más gravitantes a considerar para determinar la fertilidad de un suelo.
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Las figuras 1 y 2 muestran dos calicatas cuya diferencia se basa principalmente en su profundidad dada la presencia del material parental.
FIGURA 1 FIG 1: Calicata donde se aprecia claramente la presencia de Horizontes. La huincha y los marcadores nos sirven para determinar los lĂmites y espesores de cada Horizoznte. Las distintas tonalidades que se aprecian en el perfil, no siempre obedecen a la composiciĂłn de la matriz del suelo, sino que generalmente obedecen a la presencia de humedad contenida en dicha matriz, lo que explica el hecho de encontrar mayor obscurecimiento del perfil a medida que ĂŠste profundiza.
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FIGURA 2 FIG 2: La figura muestra una calicata de pequeĂąas dimensiones debido a la presencia de una estrata pedregosa de origen aluvial. Esta calicata define un suelo poco profundo. TĂpico de formaciones edĂĄficas en pendiente en donde el material parental se encuentra a poca profundidad de la superficie.
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FIGURA 3
El Perfil Edafico El corte vertical de la calicata se denomina “perfil edáfico del suelo”, el cual tiene una lógica de formación, que llamaremos Pedogénesis, es decir, las características físicas, químicas y biológicas así como sus respectivas interacciones, tienen un “porqué”, y éstas pueden deducirse a través de la correcta interpretación de las observaciones que se haga del perfil. La presencia de un volumen radical importante en el perfil así como del grosor de sus raíces, da cuenta en forma indirecta del potencial de fertilidad del suelo observado, así, la profundidad, permite al vegetal un mayor volumen exploratorio radical, y la buena estructura del suelo, le permitirá en definitiva a la planta desarrollar adecuadamente los meristemas corticales radicales, aumentando el diámetro de las raíces y en consecuencia dar mayor flujo de transpiración facilitando los procesos fotosintéticos. A estas interrelaciones se les conoce técnicamente como RSAP Relación Suelo Agua Planta.
FIG 3: Este perfil edáfico, muestra abundantes raíces y raicillas en profundidad. Obsérvese la poca pedregosidad que se observa en el corte. El obscurecimiento en profundidad obedece a la mayor humedad en el perfil.
La figura 3 muestra un perfil con presencia nutrida de raíces y de buen desarrollo. 7
Horizontes del Suelo El horizonte de un suelo, es una capa de límites definidos que tiene una concordancia en el perfil del suelo. Cada horizonte tiene características físicas, químicas y biológicas únicas que permiten su diferenciación. A continuación se dará la descripción y muestra de los perfiles más importantes en la descripción de un suelo.
• Horizonte O: Es el horizonte más superficial del perfil y se caracteriza por su abundante materia orgánica. Este horizonte no se encuentra en suelos erosionados, de zonas áridas o muy intervenidas, no obstante lo anterior si es abundante en los suelo vírgenes de la zona Sur de nuestro país, en donde la hojarasca del bosque sufre rápida descomposición aportando materia orgánica en la superficie del suelo (figura 4).
• Horizonte A: Este Horizonte es el considerado de mayor fertilidad por su profundidad, calidad de estructura y la presencia de materia orgánica. Es en este Horizonte donde se encuentra la mayor concentración de la masa radical herbácea. En este Horizonte el efecto de la lixiviación es evidente debido a la concentración de macroporos. La figura nº5 muestra el corte de un Horizonte A. el horizonte A es el que concentra la mayor cantidad de masa radical en el perfil de suelo, la cual está relacionada a la estructura y fertilidad del mismo suelo, por ende, desde el punto de vista agrícola el horizonte A pasa a ser el horizonte de mayor cuidado en el manejo del suelo, pues el 60% de la masa radical funcional de un vegetal se encuentra en los primeros 45 cm. de profundidad del perfil.
• Horizonte B: Este horizonte presenta elementos transportados desde el horizonte A, contribuye a la fertilidad del suelo y es el responsable de albergar la mayor proporción de masa radical lignificada de los vegetales, pero de poca funcionalidad fisiológica, en este horizonte existe mucho menos concentración de oxígeno la actividad bioedáfica disminuye y la dinámica del horizonte es menor que en los otros dos anteriores. En este horizonte la compactación natural del suelo aumenta impidiendo el desarrollo profuso de las raíces, sin embargo, es uno de los horizontes que resulta menos intervenido por el hombre.
• Horizonte R: Este horizonte corresponde al material parental que origina por evolución los demás horizontes en el tiempo, en este horizonte encontramos la llamada Roca Madre. Aquí no encontraremos masa radical así como tampoco actividad bioedáfica, sin embrago, este horizonte nos dará el comportamiento que tendrá el suelo en aquellas características que sufran poca evolución, como por ejemplo, el pH.
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FIGURA 4 • Casos especiales: En este punto nos referimos a la presencia de ESTRATAS, las cuales corresponden a franjas en el perfil de suelo que no tienen una lógica pedogenética respecto de la ubicación de ésta con los horizontes del suelo, por ejemplo, la presencia de una franja arenosa entre el horizonte A y B es una estrata dado que corresponde a un evento disruptivo en la evolución del suelo y que no está relacionado con la evolución mineralógica del perfil. En general la presencia de estas estratas corresponden a suelos de origen aluvial en donde el cambio del curso del río origino depositaciones arenosas que quedaron apresadas en la formación del pedón.
Figura 4: Aquí se observa el Horizonte O compuesto de la hojarasca de un bosque de fagáceas junto con sus residuos orgánicos. Nótese que este Horizonte es de muy pocos centímetros y es el más vulnerable de desaparecer bajo el efecto de la erosión. Cabe destacar que la presencia de microartrópodos y entomofauna en general se concentra en este Horizonte. 9
FIGURA 5
Figura Nº5: La figura muestra un horizonte A que por su color natural demuestra tener un porcentaje de materia orgánica que lo hace ser un suelo fertil, observese la precensia de raices finas a los 110 cm de profundidad del suelo. 10
FIGURA 6
Figura Nº6:La figura muestra un horizonte B ubicado entre los 30 y los 60 cm de profundidad de suelo, en el cual se observa la nula presencia de raices finas y de raicillas, así como tambien una mayor compactación en el perfil. En este perfil siempre se observa mayor humedad que en los perfiles superiores debido
FIGURA 7
Figura Nº7: La figura muestra un horizonte R ubicado a 110 cm del perfil del suelo. Esta roca esta compuesta de la compactación de la seniza volcánica de 50 millones de años. Esta información explica el hecho que en los perfiles en superficie pueda encontrarce colides mineraloides colo el “alofan y la himogolita”. Cabe destacar que este es un suelo muy fertil, obsérvece del estrato arboreo y el vigor de los ejemplares.
FIGURA 8
Figura Nº8: La figura muestra una estrata arenosa de un perfil aluvial. Las dimenciones de esta estrata son de 15 mt de longitud por 2 mt en su máximo ancho.
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FIGURA 9
Figura Nº9: La figura muestra una estrata pedregosa de origen aluvial, la cual se encuentra a 30 centimetros de profundidad. Observece en esta figura que la ubicación de la franja pedregosa no tiene coerencia lógica con la genesis del perfil, sino mas bien, presenta limites muy definidos y generando un horizonte muy disruptivo denominandoce así una estrata. Obsérvese los bordes de roca, esto le da el carácter de origen aluvial a la estrata.
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ESTRUCTURAS DE SUELO Las partículas del suelo, y en especial las de origen mineral, se agregan para formar lo que se conoce como Estructuras de Suelo. Estas estructuras aportan las propiedades físicas que presenta el perfil edáfico, así entonces, dichas propiedades pondrán restricciones al crecimiento y volumen radical, lo que repercutirá en el desarrollo vegetal en superficie. De esta manera lo que se encuentra en el perfil edáfico está estrechamente relacionado con el paisaje de superficie.
Las estructuras más relevantes y de fácil identificación corresponden a los agregados de arcilla que se describen a continuación.
• Estructura Prismatica y columnares: Las estructuras prismáticas se encuentran en suelos arcillosos con oscilaciones de humedad, cuando la humedad disminuye ostensiblemente en el suelo las arcillas se contraen formando sendas grietas de varios centímetros de profundidad en el suelo. Quedando así una figura geométrica en superficie de cortes rectos y angulosos semejando un prisma. Las estructuras columnares son un variante de las prismáticas, solo difieren en el hecho que los bordes son más redondeados debido a un efecto erosivo. (Figuras 10, 11, 12 y 13)
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FIGURA 10
Figura Nº 10: Obsérvese el borde de los prismas, los cuales son rectos y angulosos. Esta fotogrfái fue tomada en suelos de la Sexta región de la Localidad de Guacargue, Alto del Río. 14
FIGURA 11 Figura Nº 11: Esta fotografía muestra una fracción superficial de una estructura prismática, el detalle da a concer una profundidad de grieta de 10 centímetros. Cabe destacar que las estructuras prismaticas en su centro presentan alta compactación y por ende son de alta dureza.
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FIGURA 12 Figura Nº 11: Obsérvese el borde de las columnas, las cuales son redondeadas y de limite difuso a diferencia de los prismas que son agulosos y de limites definidos. Esta fotogrfia fue tomada en suelos de la Sexta región de la Localidad de Ruda, Chepica.
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FIGURA 13
Figura Nº 13: Esta fotografía muestra una fracción superficial de una estructura columnar, el detalle da a concer una profundidad de grieta de 8 centímetros. Cabe destacar que las estructuras columnares al igual que las prismaticas en su centro presentan alta compactación y por ende son de alta dureza. No obstante lo anterior esta dureza desaparece ne precencia de humedad..
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•Estructura laminar La estructura laminar se forma en suelos altamente arcillosos de depositaciones muy finas en las cuales son casi prácticamente agregados de limo y arcilla. Las grietas que se formas son de baja profundidad, sin embargo aumentan su compactación. Las estructuras laminares aparecen en suelos que presentan un largo periodo seco. Por su forma, esta estructura no permite una buena infiltración de agua en el perfil, a diferencia del caso de las estructuras prismáticas y columnares en donde el agua se introduce rápidamente por las profundas grietas, recuperando rápidamente la humedad el perfil.
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FIGURA 14
Figura Nยบ 15: La forografia muestra el perfil de una estructura laminar en la cual la grieta no es superior a 4 centimetros. La dispociciรณn de las particulas finas hace que la infiltraciรณn de agua sea extreadamente lenta y en muchos casos se produce el efecto que la tasa de evaporaciรณn del agua es mayor a la tasa de infiltraciรณn, haciendo que el suelo no recupere su humedad a la profundida radical desable. Este tipo de estructuras no son desalbles para cultivos cuyo producto comercial sean tuberculos o bulbos.
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FIGURA 15 Figura Nยบ 15: La forografia muestra el perfil de una estructura laminar en la cual la grieta no es superior a 4 centimetros. La dispociciรณn de las particulas finas hace que la infiltraciรณn de agua sea extreadamente lenta y en muchos casos se produce el efecto que la tasa de evaporaciรณn del agua es mayor a la tasa de infiltraciรณn, haciendo que el suelo no recupere su humedad a la profundida radical desable. Este tipo de estructuras no son desalbles para cultivos cuyo producto comercial sean tuberculos o bulbos.
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Estructuras granular y en bloques: Estas estructuras, son las más deseadas desde el punto de vista agronómico, ya que se forman a partir de las tres texturas minerales del suelo, además de un componente orgánico importante, el cual flocula este agregado con cierta plasticidad. Las estructuras granulares y en bloque presentan gran cantidad de macroporos, lo que hace una muy buena distribución radical y buen flujo de fluidos tanto gaseosos como líquidos. La dureza de las estructuras antes mencionadas, son fácilmente disgregadas con una leve presión en la palma de la mano. Son en estas estructuras donde la microfauna edáfica se desarrolla con gran proliferación, dando dinamismo al sustrato orgánico del suelo. La única diferencia entre estas estructuras, es que la granular presenta bordes irregulares y son de forma esferoidal debido a una mayor presencia de la partícula arenosa, esta apariencia le da un aspecto de miga de pan y es por ello que hay autores que la señalan como estructura de migajón. La estructura en bloque, en cambio, presenta una mayor cantidad de arcillas lo que aumenta la cohesión de la estructura y explica también el borde liso y un tanto anguloso en las esquinas. Cabe destacar el hecho que la labranza secundaria trata de emular artificialmente la presencia de estas estructuras, pues facilitan el desarrollo radical. La ultraestructura granular recuerda la agregación geométrica en fractales, es decir, la disgregación de una estructuras en migajón mayor se traduce en microestructuras de migajón de menor diámetro, y así sucesivamente, tal y cual como se muestra en las figuras nº 16 y 17.
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FIGURA 16 Figura Nº 16: La fotografía muestra una estructura de migajón, obsérvese su forma esferoidal y las raicillas que salen de los macroporos de esta estructura.
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FIGURA 17 Figura Nº 17: La fotografía muestra un migajón mayor disgregado en distintas ultraestructuras granulares de variados diametros, notece que es forma esferoidal no se pierde, aún cuando estas son de menor tamaño.
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FIGURA 18 Figura NÂş 18: La fotografĂa muestra una estructura en bloque. Observese las paredes lisas del bloque, loq ues esta correlacionado con la mayor cantidad de arcillas que presenta a diferencia de la estructura granular.
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Zonas Ecoedáficas Una zona ecoedáfica, se define como el paisaje en superficie que está en estrecha relación con el perfil de suelo, por lo tanto estas zonas deben ser por esencia naturales y de límites biogeográficos bien definidos, tan variadas como variados son los suelos en Chile. La profundidad de suelo es un factor determinante para dar origen a una zona ecoedáfica, pues la profundidad estará relacionada con el potencial volumen radical del sustrato vegetal. Un suelo profundo puede albergar masas radicales de un buen número de ejemplares arbóreos. El desarrollo de la vegetación arbórea influirá en la formación de las primeras estratas del suelo, pues la hojarasca en superficie albergará condiciones de humedad relativa elevada, favoreciendo procesos de biodegradación. En sucesión a lo anterior existirá la interacción de la germinación y activación dinámica de plantas geófitas formándose así un sustrato herbáceo en epigeo. Una zona ecoedáfica es cíclica y dinámica pues el suelo determina el tipo de vegetación en superficie y a su vez ésta modificara los horizontes en superficie del perfil edáfico. La exudación de los distintos componentes del metabolito de las raíces proporcionan coloides biológicos que ayudan a la capacidad de intercambio catiónico (CIC) de un suelo, esta CIC modifica en forma dinámica la solución suelo con las partículas de arcilla generando modificaciones que a la larga van generando fertilidad en un suelo. La figura nº 19 muestra una típica zona ecoedáfica cuya profundidad de suelo explica el profuso desarrollo arbóreo (o que es capaz de sustentar si es en forma artificial), de grandes magnitudes en superficie. Obsérvese además el sustrato herbáceo epigeo como límite entre el suelo y la eco fisiología de los árboles en cuestión.
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Zonas Ecoedáficas Cualquier modificación que sufra la geografía en superficie así como el perfil del suelo repercutirá una en la otra y viceversa. A modo de ejemplo, si ocurriese un incendio devastador en una zona ecoedáfica como en la figura nº 19 las altas temperaturas de las raíces incandescentes eliminaría la micro flora activa de los horizontes superficiales del suelo, dejando solo aquellas esporas resistentes de hongos saprofitos. Las desaparición de la estrata vegetal gatillaría un proceso erosivo tanto hídrico como eólico, transportando las partículas más finas por percolación hacia los sustratos más profundos del perfil. Los largos periodos de saturación del perfil producto de la casi nula transpiración por parte de los vegetales aceleran el proceso de depositaciones de partículas finas en profundidad. Estas alteraciones suelen ocurrir en forma natural después de grandes incendios en aquellas zonas libres de la acción entrópica, produciéndose en el perfil estratas disruptivas de la pedogenesis local del suelo. Si se formase una estrata arcillosa a una determinada profundidad del perfil gatillaría la presencia de un nuevo nivel freático en el perfil, limitando la efectiva profundidad de raíces en las sucesiones vegetales futuras. Es así como se observa que después de un incendio de bosque de una zona no intervenida la sucesión vegetal será arbustiva o herbácea, pero no arbórea, producto del cambio de nivel freático y su consecuente profundidad efectiva de raíces. La dasometría atendiendo a las relaciones ecoedáficas y especies arbóreas, establecen que la profundidad efectiva del suelo se correlaciona con la altura máxima que puede alcanzar un árbol, y que la fertilidad de sus primeros horizontes se correlaciona con el crecimiento diametral del tronco del árbol. Estas correlaciones se simplifican en las siguientes cuatro palabras calve; profundidad altura; fertilidad grosor.
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FIGURA 19 Figura Nº 18: La fotografía muestra una zona ecoedñafica de correlación lógica entre el volumen de la biomasa del estrato arbóreo y el volumen de suelo. Los suelos profundos pueden soportar grandes volumenes de biomasa arbórea.
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Zonas Ecoedáficas intervenidas: Cuando una zona ecoedáfica de origen arbóreo con intervención antrópica de talaje para la siembra artificial de praderas, ocurre una descompensación entre el volumen efectivo del suelo y la biomasa que es capaz de producir en superficie la estrata herbácea, así en el tiempo el volumen efectivo del suelo comienza a reducirse al gradual asenso del nivel freático, haciéndose irreversible este proceso en forma natural con el paso del tiempo. Ese es el efecto que ocurre en nuestra Patagonia austral que en aquellos lugares donde desaparecen los bosques nunca más vuelven a resurgir. El árbol por su condición biológica más perenne que la herbácea es un ente generador de suelo, pues el constante recambio de raíces y su posterior descomposición genera la materia orgánica en profundidad vital para cualquier proceso pedogénico. Los estratos herbáceos en cambio por su vida más efímera no presentan esa característica dado la poca lignificación que tienen las raíces. En la figura nº 20, se observa claramente la descompensación entre del volumen de suelo y su estrata herbácea. Obsérvese además el incipiente nivel freático a formarse producto de los cambios texturales.
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FIGURA 19 Figura Nº 20: La fotografía muestra una zona ecoedáfica intervenida por la tala de un bosque y la sucesiva siembra de pradera artifical. A través de los años el nivel freatico se ha ido evidenciando en el perfil (limite de la zona más obscura del horizonte).
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