Edafogenesis

ciencia

1. EDAFOGENESIS Ing. Rodolfo Cantero

2. Concepto La génesis de un suelo o edafogenesis consiste en un conjunto de procesos progresivos por los cuales un material originario se trasforma en suelo con un o mas horizontes La apariencia externa, los componentes, la organización y las propiedades de un suelo en un momento dado, son los resultados de los procesos formadores que han actúa hasta aquel momentos. Los procesos pueden variar a lo largo del tiempo al hacerlo las condiciones (agentes o factores formadores) que caracterizan el medio por ello, los suelos evolucionan de una forma compleja a lo largo del tiempo

3. Factores formadores Bien, cabe ahora preguntarse qué factores serán los que condicionen los cambios en los materiales originales hasta formar el suelo. Esta claro que la roca, con su aporte masivo de minerales, será un factor importante en la formación del suelo. ¿Pero qué otros factores influirán? Bueno, pues, el suelo se forma además de a partir de una roca también a partir de unos restos vegetales y animales, por tanto, los organismos también constituyen un factor importante

4. Si se comparan los suelos de la regiones húmedas y los de las regiones áridas salta a la vista el importante papel que juega el clima en la formación del suelo. Por otra parte, si analizamos la distribución de los suelos en una zona montañosa, observaremos como los suelos se encuentran escalonados en el paisaje Por último, es evidente que los cambios que se producen en el material para pasar de roca a suelo necesitan para desarrollarse que transcurra un determinado tiempo y este tiempo representa el quinto y último factor en la formación del suelo.

5. La roca como factor formador La roca representa la fuente de los materiales sólidos. Generalmente, los minerales del suelo proceden directamente o indirectamente de la roca madre. El influjo de las rocas en los constituyentes y propiedades de los suelos es muy marcado para los suelos más jóvenes, pero esta relación se va volviendo cada vez menos patente conforme va transcurriendo el tiempo. Son muchos los parámetros de la roca que inciden en la formación y evolución de los suelos, pero de ellos podemos destacar claramente a tres.

6. Composición mineralógica . Aquellas rocas que contengan abundantes minerales inestables evolucionarán fácil y rápidamente para formar suelos, mientras que aquellas otras, como las arenas maduras, que sólo contienen minerales muy estables, como el cuarzo, apenas si llegan a edafizarse aunque estén expuestas durante largo tiempo a la meteorización. Permeabilidad. Regula la penetración y circulación del aire y del agua, lo que va a condicionar de un modo decisivo la fragmentación, alteración y translocación de los materiales. Granulometría. De los dos apartados anteriores se desprende el importante papel que el tamaño de las partículas de los constituyentes de la roca va a representar para la edafización de estos materiales.

7. Los materiales de granulometría grosera, los arenosos, van a presentar una gran estabilidad frente a la alteración. Cuanto mayor sea el tamaño del grano menos representará la superficie frente al volumen total del grano y por tanto menos superficie de ataque presentarán a la agresión del medio. Por otro lado la granulometría gruesa da lugar a materiales muy porosos, con poros lo suficientemente grandes como para la rápida circulación del agua (al ser grandes los granos dejan al empaquetarse huecos de tamaño también grande). Los materiales arcillosos ofrecen unos comportamientos opuestos, mientras que los materiales de granulometrías equilibradas dan resultados intermedios

8. El clima como factor formador La decisiva acción del clima en la formación del suelo se desprende al considerar que el clima va a regular el aporte de agua al suelo, así como su temperatura. Como se muestra en la figura, ambos factores (humedad y temperatura) ejercen una influencia decisiva en los tres procesos básicos de formación de los suelos Por otra parte el clima también influye directamente en otros factores formadores, como es el factor biótico y el relieve.

9. La disponibilidad y el flujo de agua regulan la velocidad de desarrollo de la mayoría de los procesos edáficos. Es por ello que la intensidad de percolación (infiltración) se considera un factor decisivo en la formación del suelo (condicionada por factores climáticos, cantidad y distribución anual de las precipitaciones, y algunos parámetros edáficos, como la permeabilidad). La intensidad de percolación nos va a indicar si en un suelo se produce suficiente exceso de agua como para producir el lavado y la translocación de materiales o si por el contrario el agua queda retenida sin que apenas se desplace hacia los horizontes profundos. La intensidad de la alteración, la clase de procesos que se presentan, el tipo de horizontes que se formen y el espesor del suelo van a ser muy diferentes según que los suelos sean percolantes (abundante infiltración de agua) o subpercolantes

10. El relieve como factor formador Transporte Por la acción de la gravedad, en el relieve se produce el transporte de todo tipo de materiales que se trasladan pendiente abajo. Dependiendo de su posición en el paisaje, el suelo se ve sometido a la acción de erosión o por el contrario puede predominar la acumulacion En las zonas altas, sobre todo en las áreas en que se presentan fuertes inclinaciones, el suelo está sometido a una intensa erosión, por lo que la posición se considera residual y estará conformada por suelos esqueléticos.

11. A media ladera los suelos están sometidos a un continuo transporte de materiales sólidos y soluciones, por lo que suelen presentar pequeños o moderados espesores y en ellos son muy abundantes los cantos angulosos, tan representativos de los suelos coluviales . En la ruptura de las pendientes se produce la deposición de los materiales arrastrados (compuestos solubles y partículas sólidas) por lo que en las posiciones de pie de ladera se forman suelos acumulativos que continuamente se están sobreengrosando , formándose suelos muy espesos y de texturas (granulometrías) muy finas. En definiva en un relieve colinado existen básicamente tres posiciones con comportamiento muy diferente: relieve residual (o erosional ), relieve transporsicional y relieve deposicional

12. Características hídricas El relieve también influye en la cantidad de agua que accede y pasa a través del suelo. En relieves convexos el agua de precipitación circula por la superficie hacia las zonas más bajas del relieve y se crea un área de aridez local, mientras que lo contrario ocurre para las formas con relieve cóncavo. También el drenaje del suelo se verá influenciado por el relieve, ya que este influye decisivamente en la textura, que a su vez condicionará en gran parte la permeabilidad. En las áreas altas tendremos un drenaje vertical rápido, que pasará a oblicuo en las laderas y quedará muy impedido en las depresiones. Por otra parte la posibilidad de aporte de agua a través de niveles freáticos también estará condicionada a la posición del suelo en el relieve.

13. También el drenaje del suelo se verá influenciado por el relieve, ya que este influye decisivamente en la textura, que a su vez condicionará en gran parte la permeabilidad. En las áreas altas tendremos un drenaje vertical rápido, que pasará a oblicuo en las laderas y quedará muy impedido en las depresiones. Por otra parte la posibilidad de aporte de agua a través de niveles freáticos también estará condicionada a la posición del suelo en el relieve.

14. Microclima El relieve también modifica las características del clima edáfico, al influir en la temperatura y en la humedad en función de la inclinación (influirá en la intensidad calorífica de las radiaciones recibidas), orientación (que regulará el tiempo de incidencia de las radiaciones solares) y altitud (que influirá en los elementos climáticos generales). Como consecuencia de todo ello también afectará al desarrollo de la vegetación y de la actividad microbiana.

15. Los organismos como factor formador Acciones de los organismos Básicamente los organismos ejercen tres acciones fundamentales: Constituyen las fuente de material original para la fracción orgánica del suelo. Restos vegetales y animales que al morir se incorporan al suelo y sufren profundas transformaciones. Ejercen importantes acciones de alteración de los materiales edáficos. Los organismos transforman los constituyentes del suelo al extraer los nutrientes imprescindibles para su ciclo vital. El papel de los microorganismos en la transformación de la materia orgánica es tan importante como para que la humificación apenas se desarrolle en su ausencia. Producen una intensa mezcla de los materiales del suelo como resultado de su actividad biológicas

16. El tiempo como factor formador Como hemos visto el suelo, se origina por una serie de procesos y cada uno de ellos se desarrolla con muy diferente velocidad. Como consecuencia las propiedades del suelo, que son el resultado de la actuación de los procesos, se manifestaran también de un modo desigual.  

17. Velocidad de formación del suelo La velocidad de formación de un suelo es extraordinariamente lenta y depende del tipo de factores formadores de cada suelo. Así los suelos se desarrollaran mas fácilmente sobre materiales originales sueltos e inestables que a partir de rocas duras y constituidas por minerales estables. También es lógico esperar una mas rápida formación en los climas húmedos y cálidos que en climas secos y fríos. Por ello la velocidad de formación del suelo es muy variable, en la bibliografía se pueden encontrar valores desde 1mm/año hasta 0,001mm/año. Es de resaltar como la velocidad de formación del suelo decrece drásticamente con la edad, ya que en un principio el material edáfico evoluciona hacia la formación de un horizonte A (de alteración de materia orgánica), que es de rápida formación, y una vez formado este horizonte el suelo se desarrolla originando horizontes B (de alteración mineral), de mucha más lenta formación.

18. Procesos básicos Desde un punto de vista global en el esquema anterior de la formación del suelo se pueden definir tres acciones generales: Aporte, alteración y pérdidas del material geológico. Aporte, alteración y pérdidas del material biológico. Reorganización de ambos materiales por mezcla, agregación, translocación y diferenciación.

19. Fragmentación La actuación del proceso de fragmentación o desagregación física del material original se puede poner de manifiesto directamente en el perfil del suelo, simplemente observando como en la base de los perfiles se presentan las rocas fragmentadas en numerosos bloques de diverso tamaño. También se demuestra claramente la actuación de este proceso observando el suelo en el microscopio, los fragmentos de rocas se encuentran en el suelo, como ya hemos visto, intensamente fracturados.

20. Insolación. Las radiaciones solares calientan de un modo desigual a las rocas, y el material soporta intensas presiones debidas a la dilatación diferencial. Cada capa soporta una temperatura diferente (la superficie se calienta más que las capas interiores y además se enfría más rápidamente con los cambios nocturnos), además cada mineral se calienta de distinta manera (dependiendo de su coeficiente de absorción; por ejemplo los minerales oscuros se calentaran en mayor medida que los de colores claros) y se dilata de manera diferente (en función de la temperatura alcanzada y de su coeficiente de dilatación). Todo ello crea fuertes presiones diferenciales.

21. Congelación. El agua penetra en los poros y al congelarse aumenta de volumen y fragmenta a las rocas encajantes .

22. Efecto de descarga Las rocas se han formado normalmente bajo intensa presión, el material se encuentra comprimido y cuando afloran a la superficie, al perderse la presión, el material expande y se fractura.

23. Cristalización A partir de la solución del suelo se forman cristales en los poros de las rocas y al aumentar de volumen presionan las paredes llegando a romper las rocas. A partir de la solución del suelo se forman cristales en los poros de las rocas y al aumentar de volumen presionan las paredes llegando a romper las rocas .

24. Acción biótica Las raíces de las plantas invaden las grietas de las rocas y al crecer llegan a fracturar al material encajante .

25. Procesos específicos En el apartado anterior acabamos de ver como la formación del suelo es la consecuencia del desarrollo de tres procesos básicos. Ahora bien, dependiendo de como se combinen en su actuación, es decir, dependiendo de la intensidad con que se desarrolle cada uno de ellos y del tipo de materiales a los que afecte preferentemente se definen determinados procesos de formación.

26. Al actuar estos procesos específicos conducen siempre o a la formación de un tipo concreto de suelo (por ejemplo los podzoles son la consecuencia directa del proceso específico de podzolización ) o bien confieren a distintos tipos de suelos una característica común a todos ellos (por ejemplo el proceso específico de iluviación de arcilla confiere a tipos muy diferentes de suelos un horizonte Bt , u horizonte árgico ).

27. Melanización Empardecimiento Rubefacción Fersialitización Ferralitización

28. Degradación del suelo La  degradación del suelo  o de las tierras es un proceso inducido  antrópico  que afecta negativamente la biofísica del suelo para soportar vida en un ecosistema, incluyendo aceptar, almacenar y reciclar agua, materia orgánica y nutrientes. Ocurre cuando el suelo pierde importantes propiedades como consecuencia de una inadecuada utilización. Las amenazas naturales son excluidas habitualmente como causas de la degradación del suelo; sin embargo las actividades humanas pueden afectar indirectamente a fenómenos como inundaciones o incendios forestales.

29. Procesos de degradación Erosión acelerada: Arrastre de materiales del suelo por diversos agentes como el agua y el viento, lo cual genera la improductividad del suelo Salinización y solidificación de los suelos: Acumulación excesiva de sales solubles en la parte donde se desarrollan las raíces de los cultivos Compactación: Se manifiesta con el aumento de la densidad aparente del suelo, en las capas superficiales o profundas. Es el resultante del deterioro gradual de la materia orgánica y la actividad biológica.

30. Contaminación química: Uso irracional de grandes cantidades de fertilizantes y sustancias químicas para el control de plagas y enfermedades, por encima de los niveles requeridos producen la contaminación química de los suelos. Pérdida de nutrientes: Empobrecimiento gradual o acelerado del suelo por sobreexplotación o monocultivo, lo que trae como consecuencia la baja fertilidad y productividad de los suelos. Conflicto de usos: Las tierras agrícolas se pierden o transforman en tierras para la urbanización

31. Causas Movimiento, despeje y desbrozado de tierras, incluyendo la tala de árboles y deforestación. El agotamiento de los nutrientes del suelo por malas prácticas agrícolas, como un mal uso de la rotación de cultivos Ganadería, incluyendo el sobrepastoreo. Riego y sobreexplotación de recursos hídricos. La expansión urbanística y el desarrollo comercial. Contaminación del suelo, incluyendo la debida a residuos. Circulación de vehículos  off- road , es decir, fuera de los caminos y carreteras autorizados. Actividad minera, incluyendo la extracción de materiales, como piedra, arena y minerales.

32. El sobrepastoreo por el ganado puede llevar a la degradación del suelo

33. Erosión Una perdida gradual del material que constituye el suelo, al siendo arrastrada (disgregadas, arrancadas y trasportadas, a medida que van quedando en superficie

34. Erosión hídrica El agua es un erosivo muy enérgico. Cuando el suelo ha quedado desprotegido de la vegetación y sometido a las lluvias, los torrentes arrastran las partículas del suelo hacia arroyos y ríos. El suelo, desprovisto de la capa superficial, pierde la materia orgánica (humus) y entra en un proceso de deterioro que puede originar hasta un desierto

35. ¿En qué consiste la compactación? La compactación es el fenómeno que se produce cuando se ejerce presión en el suelo. Altera propiedades del suelo como la porosidad y la permeabilidad. Los poros pierden conectividad y se reduce el flujo de gases y agua en el suelo, lo que disminuye los niveles de agua y oxígeno, restringiendo el crecimiento y desarrollo de las raíces.

36. Por qué es importante combatir la erosión y la compactación El proceso de pérdida de suelo por la erosión es mucho más rápido que el de formación de suelo. Por eso, la pérdida de la capa superficial del suelo disminuye la fertilidad y ocasiona una disminución de los rendimientos de las cosechas. La tierra arrastrada contribuye además a la contaminación y el aterramiento de los ríos. La compactación del suelo reduce la capacidad de éste para retener agua y suministrar oxígeno a las raíces de las plantas. Cuando un suelo pierde capacidad de retención de agua, bajan los rendimientos, aumenta la escorrentía y el terreno se vuelve más vulnerable a la erosión.

37. Daños directos Pérdida de materia orgánica Degradación de la estructura del suelo Compactación de la superficie del suelo Menor infiltración de agua Menor aporte de agua a las capas freáticas Pérdida de suelo de superficie Pérdida de nutrientes Aumento de la fracción gruesa del suelo Formación de regueros y cárcavas Desarraigo de plantas Disminución de la productividad del suelo

38. Daños indirectos Contaminación del agua Inundaciones Infraestructuras sepultadas Obstrucción de colectores de drenaje Modificación del curso de los ríos Enbancamiento de canales, ríos y puertos

39. Clasificación de suelo según su capacidad de uso El sistema de clasificación de capacidad de uso de tierra, es una adaptación del manual 210 del Departamento de Agricultura d los Estados Unidos de América, a las condiciones de la Región Oriental del Paraguay y cuya metodología fuera utilizada en la elaboración del mapa de capacidad de uso de la tierra de la Región Oriental. Para este proyecto se ha rediseñado los valores de los parámetros, agrupando los suelos en Clases y Subclases de capacidad de uso. Estas categorías se definen a continuación

40. Clases y subclases de capacidad de uso Las clases corresponden a la categoría mas alta de clasificación por capacidad de uso, definen a los suelos en ocho clases , designándose a las clases con números romanos del I al VIII, conforme al grado progresivo de los factores limitantes para el mejor uso permisible en la agricultura, ganadería o forestal, estas limitaciones tiene diferentes comportamientos según las clases siguientes

41. Clases y subclases de capacidad de uso Clase I Los suelos tienen ninguna o pacas limitaciones que restrinjan su uso Clase II Los suelo tienen algunas limitaciones que reducen la posibilidad de elección plantas o requieren practicas moderadas de conservación

42. Clase III Los suelos tienen severas limitaciones que reducen la elección de plantas, o requieren practicas especiales de conservación, o ambas a la vez Clase IV Los suelos tiene limitaciones muy severas que restringen la elección de plantas y requieren un manejo muy cuidadoso, o ambos Clase V Los suelos no tienen problemas de erosión, o si los tienen es muy pequeño. Sin embargo, tienen otras limitaciones que no son practicas de remover. Y que limitan su uso únicamente para pastos, lotes de arboles, vida silvestre y cobertura natural. Son suelos casi planos, generalmente húmedos

43. Clase VI los suelos tienen severas limitaciones que los hacen inadecuados para cultivos y limitan su uso principalmente para pastos, lotes de arboles, veda silvestre y cobertura natural Clase VII Los suelos tienen limitaciones muy severas que los hacen inadecuados par cultivos y restringen su uso, fundamentalmente al pastoreo, lotes de arboles, vida silvestre y cobertura natural Clase VIII Los suelos y áreas misceláneas, tienen limitaciones que prácticamente impiden su uso para producción comercial, que solamente deben ser usados para recreación , vida silvestre, abastecimiento e agua, cobertura natral y fines estéticos

44. Las subclases de capacidad de uso son agrupados, primariamente sobre la base de poseer las mismas limitaciones dominaste par su uso agrícola, pecuario, forestal. Se reconocen dentro del nivel de la subclase, las limitaciones por Riesgo de erosión: designado con el símbolo “E” Propiedades del suelo: designados con el símbolo “S” Humedad del suelo, drenaje (d) o inundación (i) designado con el símbolo “w”