Edafología general



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s EDAFOLOGÍA GENERAL.



TEMA 1: PERFIL Y HORIZONTES DEL SUELO




HORIZONTES : Capas con características morfológicas diferentes y distintas propiedades físico- químicas.

PERFIL DE SUELO: Representación del suelo en un plano. También se denomina Corte del suelo:

Las palabras perfil y horizonte no responden realmente a la presencia que tiene el suelo en el espacio, sino que son herramientas operativas de la descripción.

SUELO : Se define como un continuo de la capa superior del sistema terrestre. Es un subsistema en equilibrio más o menos estable entre atmósfera, litología, sistemas hidrológicos y sistema biótico.



ORIGEN DEL SUELO: Es el material geológico, incluso algunos geólogos lo consideran como material geológico en un grado de evolución degradativa. Es decir, cuando las rocas afloran a los ambientes superficiales sufren un proceso de alteración, dado que sus minerales constituyentes no son estables en condiciones superficiales.
ALTERACIÓN DE LOS MINERALES: Es muy lenta, incluso de ciento de miles de años. Así, la roca puede tardar miles de años en convertirse en suelo.
A medida que los materiales de la roca se alteran, dado que unos son más alterables que otros, la roca sufre una evolución desigual. Los minerales más resistentes permanecen, mientras que los más alterables se hidrolizan, perdiendo los elementos más solubles de su estructura.
El agua de lluvia y el CO2 atmosférico, es decir, la disolución de ataque débilmente ácida por la presencia de ácido carbónico, afecta al proceso de alteración de los minerales, tanto por las reacciones químicas de hidrólisis como por la movilización de los elementos solubilizados, primero hacia las aguas de escorrentía y luego en cauces fluviales hasta el mar.
Con el paso del tiempo la masa roca aumenta su porosidad, e. d. se afloja y pierde densidad, se hace penetrable por las raíces y en ella aparecen nuevos minerales de tamaño (limo y arcilla).
Estos nuevos minerales se denominan minerales del suelo o minerales secundarios para diferenciarlos de los preexistentes en las rocas.
Los limos y las arcillas junto con los minerales primarios que han permanecido poco alterados y que en general tienen tamaño arena constituyen la granulometría se suelo ( limos, arcillas, arenas).
ARENAS : Entre 2 y 0´2 mm. (valores operacionales)

ARCILLAS : Tamaño menor de 0´002 mm. (2 )

LIMOS : Tamaño intermedio, entre 0´2 y 0´002 mm.
A medida que pasa el tiempo la alteración de la roca progresa en profundidad, es decir, los suelos se forman hacia abajo.
La fase más juvenil de un suelo es la que se encuentra en las proximidades de la roca, mientras que hacia la superficie el suelo está más evolucionado, o lo que es lo mismo, tiene un mayor % de arcilla en la parte superior y un mayor % de materiales alterables en la parte inferior.
En principio también en superficie se produce una mayor pérdida de elementos solubles.
Con el tiempo además de estos cambios se producen otros:
CAMBIO DE ESTRUCTURA DEL MATERIAL: En la roca hay estructuras de roca:

Ígnea, plutónica  Estructura granuda.

Metamórfica  Estructura laminar o estratificada.

Sedimentarias  Estructuras muy variables (por ejemplo, es muy distinta una caliza de una arenisca).
A medida que pasa el tiempo y se forma el suelo (edafogénesis) la masa que en principio adquiere más porosidad y se ablanda, morfológicamente presenta rasgos que recuerdan de visu el material original, esa fase que presenta profundos cambios físico-químicos respecto a la roca pero que morfológicamente nos la recuerda y nos permitiría incluso deducir que roca dio ese suelo. Esa fase con estructura similar a la roca pero que es suelo se denomina HORIZONTE C. Vulgarmente empleamos términos como Saprolita (granítica, esquistosa...). En Galicia también se llama Xabre.
El horizonte C suele estar cercano al frente de alteración, puede tener de cm. a m. De espesor.
Cuando el % de arcilla y limo del horizonte C aumenta suelen producirse agregaciones espontáneas entre arcillas-limos-arenas con formas muy distintas, con paredes y ángulos, a veces formas prismáticas, otras redes poliédricas, otras veces redondeadas o columnares o con aspecto migajoso. Estas estructuras nuevas, conocidas vulgarmente como terrones, se denominan agregados de suelo. En general, cuando se forman, los agregados están organizados de modo fractal.
Un agregado grande tiende a subdividirse en agregados más pequeños. El conjunto del suelo ya no se parece al material original.
La formación de agregados con sus grietas características es una nueva estructura denominada HORIZONTE B.
HORIZONTE C HORIZONTE B

Formación de agregados Más evolucionado

Más envejecido

Con estructura propia

En superficie tendríamos en la mayoría de los suelos un horizonte B, en suelos más jóvenes un horizonte C, y en suelos muy jóvenes unos con terreno blando y roca.
Sin embargo convencionalmente a estas superficies de suelos (B, C), que generalmente tienen vegetación, por convenio se denomina HORIZONTE A. Es el horizonte superficial de los suelos minerales, prácticamente las propiedades son similares a las del material geológico que lo constituye ( C. B) pero:


  1. están en superficie.

  2. presentan CO2 en suspensión.

  3. presentan raíces de plantas vivas.

  4. sobre ellos hay aportes de restos orgánicos que al descomponerse van produciendo humus que se mezcla íntimamente con la arcilla y el limo del suelo.

De todos modos, hay horizontes A sin materia orgánica ( medios áridos), y por lo tanto prácticamente idénticos a la capa subyacente.


De este modo la idea de perfil es bastante peor que la de volumen del suelo.

Y la idea de horizontes con capas unas encimas de otras es una idea que habría que modificar para decir:


HORIZONTES: Capas que se formarán en el tiempo una a partir de otra.
ROCAMINERALESELEMENTOS
No se ha de confundir ninguno de estos tres términos.
Los minerales pueden ser alterables (plagioclasa) o resistentes (cuarzo).
Los elementos próximos se organizan en los minerales, por ejemplo, Si, Al son ambos poco solubles, mientras que Ca2+, Na+ son muy solubles. No confundir soluble con alterable.

TEMA 2: TIPOS DE HORIZONTE A.


Los horizontes A por definición son los horizontes superficiales del suelo, y pueden ser ricos o pobres en materia orgánica.


El contenido de materia orgánica depende de varios factores:
1.- CLIMA Los aspectos relativos a humedad y temperatura.



  1. La temperatura afecta a la materia orgánica del suelo directa e indirectamente.

En medios muy fríos no hay vegetación, por lo que no hay aporte de materia orgánica al suelo.


En medios muy fríos con períodos de deshielo y de actividad biológica puede haber desarrollo vegetal que aunque lento produce restos orgánicos que se incorporan al suelo.
En general, a medida que aumenta la temperatura hacia medios cálidos hay un aumento de los vegetales, e.d., hay mayor aporte al suelo, aunque los vegetales del suelo se descomponen y por actividad biológica pueden desaparecer en forma de CO” y componentes inorgánicos simples.
Si la velocidad de descomposición de un resto es mayor que la velocidad de aporte al suelo aunque se reciba mucha materia orgánica el suelo puede tener siempre valores ínfimos.
Al contrario cuando se recibe muy poca materia orgánica pero la velocidad de descomposición es mínima el suelo puede tener cantidades altas de materia orgánica.
La descomposición es nula o casi nula hasta 5-6ºC,y es máxima alrededor de los 40ºC. Esto significa que suelos con poco aporte son ricos en materia orgánica, siempre que haya vegetación (suelos de climas fríos). Un caso típico es el bosque de taiga ( pues hay poca descomposición).
A medida que aumenta la temperatura, en países de fríos a templados, habiendo descomposición el aporte supera a esta, por lo tanto en el suelo hay un remanente cautivo de materia orgánica que desaparece lentamente pero que se mantiene en un nivel más o menos fijo para cada clima.
En los medios templados a frescos los horizontes superficiales son oscuros (indican presencia de materia orgánica) pero no son orgánicos, sino que están enriquecidos, son horizontes A minerales ricos en materia orgánica diferentes de los horizontes de turba (también llamados horizontes H).
Cuando la T es muy elevada, en los medios cálidos o muy cálidos, se dispara la actividad biológica del suelo, y suele superar la tasa de aporte anual incluso si el aporte anual es elevado. En estos casos los horizontes superiores son pobres en materia orgánica y de colores claros. Son horizontes A minerales pobres en materia orgánica. El caso típico son los bosques del trópico húmedo donde anualmente hay un buen aporte al suelo pero tienen mucha descomposición.



  1. Humedad:

Medios áridos apenas hay aporte, tampoco hay apenas actividad biológica, en definitiva los horizontes A son pobres en materia orgánica.


Con un incremento de humedad (para cualquier rango de temperatura) hay un aumento del desarrollo vegetal y una mayor actividad biológica, con un resultado final variable.
Cuando la humedad es muy alta, en suelos mal drenados la falta de oxígeno condiciona mucho la actividad biológica, y, por tanto, en áreas pantanosas o hidromorfas suele haber mucha materia orgánica en el suelo como consecuencia de una mala descomposición.
Si hacemos coincidir los 2 parámetros podemos hablar de ambientes prototipo:


  • Frío más hidromorfía.- Baja actividad biológica, es favorecedor de horizontes H (turba.)

  • Humedad y temperaturas altas.- Suele ser indicativo de horizontes A humíferos, ricos en materia orgánica, salvo a valores muy altos de condiciones de humedad y temperatura ( como en Europa).

  • Mucha humedad y temperaturas muy altas.- Cómo en los bosques del trópico húmedo, la actividad biológica es máxima y se forman horizontes A pobres en materia orgánica.

  • Áridos y secos.- Horizontes A pobres en materia orgánica debido a la falta de aportes.

La presencia de materia orgánica es un factor que se ha utilizado en la clasificación de los horizontes A, pero también hay otros factores como:



  • Espesor de horizonte.

  • Color

  • Existencia de una estructura maciza (masiva) sin poros, difícil de manejar con un arado tradicional y que se vuelve muy dura con el suelo seco.



Las clasificaciones modernas hablan de tres tipos de horizontes A:

  • Horizonte A ócrico.

  • Horizonte A móllico.

  • Horizonte A úmbrico.


Los horizontes A móllico y A úmbrico tienen muchas características comunes:


  • Ricos en materia orgánica ( más de un 1%).

  • Oscuros.

  • No son macizos o masivos; no se vuelven duros al secarse.

  • Tienen un espesor relativamente importante .

Las características segunda y tercera están relacionadas con la cantidad de materia orgánica, pues esta produce una estructura esponjosa o blanda.


En cuanto al espesor, si el conjunto del suelo tiene una profundidad de más de 75 cm., los horizontes A móllico y A úmbrico deben de tener más de 25 cm. de espesor para serlo.

Si el suelo tiene menos de 75 cm. de espesor, se exigen 18 cm.

Si el suelo es muy delgado, si el horizonte A descansa sobre la roca para ser móllico o úmbrico se le exigen al menos 10 cm.
Las diferencias entre horizontes A móllico y A úmbrico son:


  1. pH.- Neutro a básico en A móllico y ácido en A úmbrico

  2. Composición.- A móllico Elementos alcalinos y alcalinotérreos son los dominantes--- Ca2+Mg+K+Na presencia mayor del 50% (*)

Ca2+Mg+K+Na+Al
A úmbrico El aluminio ocupa más del 50% del total.
(*) Esta relación se refiere a la presencia de elementos en forma asimilable por las plantas. Se comprende que si el conjunto de asimilables es Ca+ Mg+ K+ Na, cuando el % de bases asimilables sea mayor del 50% el pH. sea neutro o básico. Por el contrario, cuando este % disminuya el pH. será ácido. Esto ocurre porque los elementos en forma asimilable suelen ser solubles.

En definitiva, a mayor % de base asimilables, mayor % soluble.


El suelo es móllico o úmbrico dependiendo de :


  1. Roca original .- Rica en Ca, Mg, K y Na y formando parte de minerales alterables, el horizonte móllico puede verse favorecido.

  2. Grado de envejecimiento o evolución del suelo.- En una roca muy rica en minerales alterables, altamente enriquecidos en Ca, Mg, K y Na, si en un primer momento se favorece el móllico, a medida que el suelo envejece, su parte superior va siendo lavada por las aguas de precipitación y en cientos de años, según el clima, un A móllico puede desbasificarse y acabar siendo un A úmbrico.

  3. Clima.- Cuanto más lluvioso y más temperatura tenga, la velocidad de alteración es mayor y la evolución hacia úmbrico más rápida.

Muchas rocas desde el inicio de formación del suelo dan suelos con tendencia ácida, por tanto con un horizonte A ácido, de tipo úmbrico si cumple el resto de propiedades ( por ejemplo, una roca rica en cuarzo, mica blanca y feldespato potásico, que son minerales resistentes).


COLORES:


  1. Colores oscuros.- Horizonte A. Montes bajos de Galicia

  2. Colores no oscuros.- Horizonte B de Galicia y llanuras de España.



DEFINICIÓN DE COLOR:



Se da por tres parámetros en edafología:

  • HUE.- Intensidad del color.

  • VALUE.- Pureza del color.

  • CHROMA.- Matiz del color.

El catálogo de color en edafología es el Münsell ( una clave). En el campo el color es muy importante.




  • Los HUEs rojizos son indicativos de suelos bien aireados, es decir, oxidados, y suelos con minerales primarios ricos en Fe.




  • Los colores azulados y verdosos son indicativos de suelos poco aireados, es decir, poco oxigenados, hidromorfos y con el Fe en estado reducido.




  • Los HUEs con tonalidad amarillenta ( o sea, con valores intermedios) son indicativos de ambientes generalmente bien aireados con rocas no muy ricas en Fe.




  • VALUES con números bajos y CHROMAS bajos son indicativos de oscuridad. Este es el requerimiento para ser A móllico y A úmbrico en húmedo. Tienen que ser VALUEs y CHROMAs menores de 3´5 ( en seco 5´5).


HORIZONTE A ÓCRICO:


Es todo horizonte o cualquier horizonte A que por alguna razón no sea ni úmbrico ni móllico. Hay que evitar el error muy común de creer que los horizontes A ócricos son ocres por definición, aún cuando todo horizonte no oscuro efectivamente es ócrico.

Con incumplir alguna de las propiedades anteriores, ya se puede definir el ócrico, pero nunca se puede definir por el pH.

El horizonte A ocasionalmente tiene un límite difuso con el siguiente horizonte, y por lo tanto el espesor puede ser difícil de establecer. Se utilizan los siguientes apoyos:



  • Tener más materia orgánica que otra capa subyacente.

  • Presentar raíces.

  • Presentar una estructura diferente que la capa subyacente.


NOTA: La hojarasca sobre el suelo en vías de descomposición, a veces mal identificable, NO ES HORIZONTE A, porque es una capa orgánica. Es un horizonte orgánico al que algunos autores llama HORIZONTE O .
La humedad del suelo puede confundir separando, dando límite al horizonte A respecto del otro, generalmente cuando hay una lluvia intensa suele aumentar el horizonte de arriba hasta una profundidad, y lo oscurece. Para analizar un suelo debe estar todo en las mismas condiciones de humedad.

Los restos orgánicos se descomponen de distintas formas:


1.- Trituración.- Intervienen la macrofauna del suelo, posteriormente la mesofauna ( lombrices, miriápodos,...), y por último interviene la microfauna, que actúa sobre productos de trituración y productos transformados por meso y macrofauna, incluso sobre sus deyecciones. Por eso de un resto en proceso de descomposición surge un material dominantemente constituido por biomasa microbiana, deyecciones o excrementos de meso y macrofauna e incluso organismos muertos por el residuo de la descomposición vegetal.
Parte de la materia orgánica desaparece como CO2 por el metabolismo de toda la fauna.


Materia orgánica D (humificación)



HUMUS


Mineralización Mineralización secundaria

Metabolismo

CO2
A este proceso paralelo de descomposición total se le llama mineralización, mientras que la fase de la descomposición que da resultado el humus es la humificación.

Si la mineralización es mayor que la humificación no hay humus.

Más o menos lentamente la fase humus se mineraliza, pero es una mineralización secundaria, muy lenta ( unos 200-500 años desde la estabilidad del humus).
Las deyecciones pelléticas de los organismos del suelo junto con la biomasa microbiana muerta, que también toma una estructura general esferoidal dan al humus del suelo una estructura global migajosa muy porosa y con alta capacidad de retención de agua, y densidad menor que la correspondiente a horizontes minerales sin materia orgánica, a la vez que el color de los restos transformados se vuelve oscuro.
NOTA: Las zonas de cultivos producen un descenso de materia orgánica del suelo, tendiendo a ócrico.


TEMA3: OTROS HORIZONTES SUPERFICIALES.




HORIZONTES SUPERFICIALES ORGÁNICOS.

Los horizontes superiores que no son A son orgánicos. El horizonte prototipo es el horizonte H, y hace referencia a histo (tejido). Son los horizontes que entendemos como horizontes de turba. Su formación tiene lugar cuando independientemente del aporte vegetal la tasa de descomposición es menor que este aporte, es decir, la actividad biológica es muy baja. Es típico de medios fríos y sobre todo de medios fríos e hidromorfos.


En general, en los ambientes de tundra y taiga durante el periodo de hielos está inhibida la actividad biológica descomponedora, y, en los periodos de deshielo, aunque aumenta la temperatura el deshielo suele provocar una reducción de O2 por encharcamiento, y, por lo tanto, también en estos periodos está inhibida la actividad biológica.
La definición de horizonte H exige:


  • Elevado contenido de materia orgánica, que es más exigente cuanta más arcilla tiene el suelo. Así, para suelos sin arcilla, al menos hace falta un 12% de C, mientras que para suelos con un 60% de arcilla se exige un 18% de C.

De este modo, cuando la cantidad de arcilla varía entre 0 y 60% se sigue la ecuación:

%C

18


12

% arcilla

Además de una alto % en C, el horizonte H debe presentar hidromorfía (encharcamiento por falta de permeabilidad, por tanto, escasez de O2 en gran parte del año).


Las turbas, aunque son propias de latitudes frías se dan también a otras latitudes cuando otros factores condicionan un aumento del % de C e hidromorfía.

RECONOCIMIENTO VISUAL DE UN HORIZONTE H:

En campo no puede caracterizarse un H, ya que precisa un análisis de laboratorio, pero puede reconocerse de alguna manera por los siguientes datos:


1.- Es superficial.

2.- No es mineral (su densidad respecto a un horizonte A es baja)

3.- Tiene tendencia a agrietarse al secarse de forma característica (grietas crack, típicas de material cuando pierde agua coloidal.
Cuando está seco es muy hidrófobo, los radicales hidrófilos de la materia orgánica al secarse se aproximan y en gran medida desaparecen, de manera que el material turboso se vuelve muy permeable al secarse. Esta característica provoca que las turbas puedan degradarse como tales al drenarse artificialmente. Se sigue la siguiente secuencia:
DRENAJE HIDROFOBIA DEL MATERIAL




TENDENCIA A SEQUÍA IRREVERSIBLE
(si la temperatura lo permite)

ENTRADA DE O2

ACTIVIDAD BIOLÓGICA DESCOMPONEDORA


DEGRADACIÓN
Este proceso de degradaciones el más típico en aquellos suelos de turba fuera de su ambiente tipo. Es decir, las turbas de países templados que se formaron en tiempos climáticos más fríos y persisten hasta hoy de forma muy inestable (caso de Galicia). La temperatura media actual conduciría a la desaparición de la turba por actividad biológica y mineralización. Estas turberas se mantienen fundamentalmente por su carácter hidromorfo y anóxico que contiene la actividad biológica.
4.- En general los materiales turbosos son pobres en cationes alcalinotérreos en comparación con los horizontes A.

Esto se debe a que los horizontes A contienen materiales primarios de la roca que suministran los cationes metálicos, mientras que las turbas son casi en un 90 % materia orgánica.


Por lo tanto, en general las turbas son horizontes de baja fertilidad química, incluso un alimento abundante como N suele ser un elemento carencial, debido a que la falta de actividad biológica lo mantiene en formas orgánicas, péptidos o proteínas no asimilables. En ambientes de turba es muy frecuente la presencia de plantas insectívoras, adaptadas a la búsqueda de N directamente de insectos que atrapan en su parte aérea y no a través de la raíz.
5.- Los horizontes H tienen disoluciones coloreadas, es decir, que al estrujarlo con la mano o entre papel de filtro lo tiñe, normalmente de colores desde muy oscuros a colores amarillentos. Son compuestos orgánicos solubles.

TIPOS DE HORIZONTES H:


Hay varios tipos de horizontes H en función de su grado de descomposición de restos orgánicos.


HORIZONTE H FÍBRICO.- Los restos orgánicos prácticamente no están descompuestos. Fibras de Sphagnum (musgo). El color del horizonte es pardo a pardo-rojizo y la disolución es de color pardo.
HORIZONTE H HÉRMICO.- Un mayor grado de descomposición, hay fibras y tejidos, y a la vez hay matriz más descompuesta, más oscura y donde no se reconocen fibras ni tejidos.
HORIZONTE H SÁPRICO.- El grado de descomposición es mayor, no se reconoce ningún tejido vegetal. La matriz global es negra y la disolución oscura.

TEMA 4: HORIZONTES SUBSUPERFICIALES (Horizontes B y C).




HORIZONTE C.-

Los horizontes C del suelo son un producto de alteración de la roca. Es una alteración incipiente, algunos materiales han desaparecido por hidrólisis y sigue la presencia de arcilla derivada de la transformación de esos minerales.


El suelo gana porosidad y se hace blando (es penetrable por una espada). Sin embargo, la estructura permite reconstruir perfectamente la estructura de la roca original.
Por eso para identificar en campo un horizonte C que no tiene por qué ser igual que otros C se hace por derivación directa desde la roca.
Una roca ígnea como el granito tiene horizontes C de aspecto granudo como la roca.

Una roca metamórfica como el esquisto mantiene la estructura en planos en el horizonte C

En una roca sedimentaria , también se reconocería en el horizonte C la estructura en estratos.
Si el material original no tiene estructura definida, el horizonte C tampoco.
Cuando los materiales originales son materiales sueltos (arcillas o limos) el horizonte c no es diferente. Indistintamente nos da lo mismo el sedimento y el horizonte C.


HORIZONTE B.-

Los horizontes B se definen por comparación con C.



HORIZONTE B DE ALTERACIÓN.-

Son horizontes que proceden de la evolución de un C; por tanto, se sitúan por encima (en la fase más envejecida) del C.


Presentan menor cantidad de minerales alterables, es decir, ha habido un mayor % de hidrólisis mineral.
Presentan mayor % de arcilla que el C.
Tienen un color más intenso que C, hacia un HUES rojizo. Esto indica que ha habido un cierto grado de oxidación del Fe derivado de los minerales ferromagnesianos, que por hidrólisis liberan al Fe, que se oxida.

Cuando la roca apenas tiene ferromagnesianos la intensidad del color del horizonte B es más baja.


En los horizontes B de alteración se ha producido una pérdida de cationes básicos solubles como Ca, Mg, K y Na. Con respecto a un horizonte C es una pérdida lógica por lavado del suelo debido a los flujos de precipitación, a medida que los minerales primarios se fueran alterando.
La mayor presencia de arcilla respecto al horizonte C condiciona una razón fundamental que sirve de criterio a la hora de diferenciar entre un horizonte C y uno B, que es la desaparición de la estructura de roca y la aparición de la estructura de suelo (es decir, la observación de estructuras de suelo permite reconocer y separar B de C)
Hay varios tipos de estructura en B:


  • ESTRUCTURA MIGAJOSA.- Es más propia de horizontes A. Los agregados básicos y fundamentales del suelo tienen tamaño coloidal (muy fino) y desarrollan formas peléticas (redondeadas). Aunque es propio de horizontes A, algunos B ( sobre todo con cierta cantidad de materia orgánica) pueden desarrollar esta estructura. Es fuertemente porosa.

  • ESTRUCTURA GRANULAR.- Tendencia esferoidal de los agregados, aspecto de grano de café (cuando se coge el suelo y se golpea, aparece visible esta estructura). Es típica de suelos muy evolucionados, muy envejecidos, con una alta proporción de óxidos de Fe y Al y de arcillas alumínicas.

  • ESTRUCTURA POLIÉDRICA.- Los agregados presentan caras y ángulos y aproximadamente todas las dimensiones son iguales.

  • ESTRUCTURA PRISMÁTICA.- Se trata de un poliedro con una de las dimensiones más largas.

  • ESTRUCTURA COLUMNAR.- En el suelo se forman espontáneamente columnas, es decir, estructuras cilíndricas muy bien diferenciadas.

  • ESTRUCTURA LAMINAR.- El suelo tiene tendencia a separarse en láminas horizontales. Típico de ambientes muy fríos.

Cualquiera de estas estructuras siempre que no sea la de la roca permite diferenciar un suelo.


Hay dos tipos de horizontes b de alteración:
HORIZONTE B DE ALTERACIÓN CÁMBICO:
De alteración incipiente, justo por encima del B.

En una fase más elevada de alteración el B acaba sustituyendo al C. A medida que pasa el tiempo siguen alterándose hasta un máximo.


HORIZONTE B DE ALTERACIÓN FERRÁLICO:
Es la fase de alteración más avanzada de un B cámbico. Se sitúa en su parte superior hasta con el tiempo convertir todo el B cámbico en ferrálico.
Siempre debajo de un ferrálico tiene que haber un cámbico, y siempre debajo de este un C.

El ferrálico tiene más arcilla que su cámbico correspondiente y desarrolla más color.

La diferencia con el B cámbico se ve en análisis de laboratorio, que dejen ver la pérdida de más de un 90 % de los minerales alterables ( en el ferrálico). Un B ferrálico tiene minerales resistentes (cuarzo, titanita) ó arcilla con una pequeñísima parte de alterables.

Para diagnosticar un B cámbico se exige un cierto espesor, al menos 15 cm.

Para el ferrálico se necesita un espesor de más de 30 cm.
Los horizontes B de alteración en conjunto son propios de ambientes climáticos que permitan la hidrólisis mineral (tiene que haber H2O suficiente y temperaturas suficientemente altas). Por eso en medios muy fríos o áridos es difícil encontrar horizontes B, normalmente son ambientes con horizontes B como característicos en capas subsuperficiales.
El B cámbico y ferrálico, aparte de un clima propicio precisan un tiempo, una estabilidad de la superficie ( que no haya procesos erosivos) y que la roca original sea algo alterable.
Cuando la roca es muy resistente (arenisca, por ejemplo), incluso con temperatura y humedad propicias puede no desarrollarse el B.
Por lo mismo, un horizonte B cámbico requeriría cientos de años de estabilidad en la superficie en un clima propicio, y un ferrálico hasta un millón de años. Por ello es lógico que en tiempos mínimos ( después de una erupción volcánica, por ejemplo) aunque el clima sea propicio y la roca también es normal encontrar un C.
Cuando no hay estabilidad y los suelos se erosionan, períodos de eristasia(eras climáticas en las que no se forma suelo) coincidentes con climas fríos o de fuerte aridez, los horizontes superiores desaparecen y queda aflorando en superficie una capa subsuperficial.
En un clima como el de Galicia, en el que se pueden formar suelos con B cámbicos también aparecen rejuvenecimientos de los suelos, y a veces aparece directamente un C en superficie que en épocas posteriores apenas ha evolucionado salvo por colonización vegetal y aparición de un horizonte A (incluso en Galicia encontramos afloramientos rocosos).
Se dice que el B prototipo de una región es aquel grado de evolución alcanzado en las posiciones más estables más tiempo y en el clima habido en esa región. Por eso el B cámbico es el prototipo de medios templados y húmedos y el B ferrálico el prototipo de medios cálidos y húmedos.
NOTA: Los agregados favorecen Respiración del suelo (O2)

Retención de agua (H2O)

La formación de estructura del suelo, que es la propiedad que nos permite identificar el suelo respecto al material original, tiene un gran interés agronómico.
En líneas generales:


  • Un suelo sin estructura tiene carencias de agua y oxígeno (por ejemplo suelo arenoso, de gran permeabilidad y mínima retención de agua).

  • Un suelo sin estructura (en el extremo opuesto) por ser masivo (por ejemplo un suelo arcilloso) es muy poco permeable al agua. Se encharca y presenta déficit de O2.

  • La presencia de agregados asegura la entrada de O2 al suelo y la respiración de las raíces, a través de las grandes grietas entre agregados, a la vez que mantienen agua retenida en los microporos internos del agregado.



NOTA: Los horizontes B ferrálicos se encuentran en el estado residual, es decir, la roca ha perdido los minerales alterables y por lo tanto ha habido una máxima lixiviación de elementos solubles, solo quedan arenas resistentes y arcillas, que son combinaciones de Si y Al, además de óxidos de Fe.
Muy pocos cationes alcalinos y alcalinotérreos permanecen retenidos por absorción en la superficie de las arcillas.

Por eso son horizontes de baja fertilidad química y dado su espesor las raíces de las plantas no alcanzan horizontes más jóvenes.

Son suelos muy desgastados, y para el cultivo requieren fertilización.

En el trópico húmedo la producción neta de biomasa es 0.

La alimentación de las plantas en estos ecosistemas es a base de los nutrientes liberados por la hojarasca.


OTROS HORIZONTES B:




-HORIZONTE B DE ILUVIACIÓN.-

Se forman cuando sobre el proceso general de alteración los horizontes superficiales pierden arrastrados por el agua determinados componentes que se mueven por los poros del suelo unos cm. o incluso un metro, y precipitan en una determinada zona en donde se van a acumular.



Este proceso se denomina iluviación. El horizonte que pierde el compuesto suele ser el superficial, al que afectan las lluvias (que movilizan el compuesto).

A este horizonte A se le llama (aparte de su nombre) horizonte eluvial.
La capa donde se acumulan los productos se llama B de iluviación.
Para reconocer estos horizontes se necesitan dos requisitos:


  • Que en su analítica exista un incremento claro de un compuesto respecto de lo que tendría ( igual al horizonte inferior).

  • Que se demuestre que ha venido a través de las grietas del suelo movilizado por el agua y con una pérdida del horizonte superior.

Por ejemplo, no será un b de iluviación un estrato que derivando de una roca sedimentaria sea diferente al estrato de debajo.


Hay tres tipos de procesos de iluviación:
-1er proceso de iluviación:
El material que se transporta desde el horizonte superficial es materia orgánica. No se transporta por arrastre (partículas en suspensión) sino que es soluble. Suele transportarse ligada a bajas concentraciones de elementos metálicos: se transporta un complejo órgano-metal soluble. Los metales son cationes de Fe y Al. Este proceso es muy raro en la naturaleza porque lo más frecuente es que los restos orgánicos (frescos) a medida que dan fases solubles aniónicas (R-COO-) forman el complejo con Fe o Al; se neutraliza la carga anión-catión y prácticamente in-situ precipita el flóculo húmico.

En este proceso se forma el complejo materia orgánica soluble-metal, pero no llega a precipitar, generalmente porque hay menos catión metálico disponible que compuesto orgánico en disolución, por tanto el complejo sigue con carga aniónica (-) y se mueve con el agua (siempre en forma soluble). Por tanto el horizonte superficial pierde materia orgánica y ve dificultada la formación de humus, al menos por esta vía

Si en el horizonte inferior se produce una precipitación del complejo, entonces ese horizonte subsuperficial va tomando el color oscuro del humus.

En las situaciones más exageradas de la naturaleza, los horizontes superficiales se van blanqueando, incluso hasta llegar a blanco, mientras que el subsuperficial se hace oscuro o rojizo, destacando bajo el blanco si con el tiempo este humus se fuese mineralizando.


FACTORES CONDICIONANTES DE ESTE PROCESO
CLIMA- Factor fundamental. El valor más típico es mucho frío, pero con vegetación (taiga) y a la vez un suelo que se drene, que no se encharque, un suelo permeable, y H2O.
Con frío, la alteración de las rocas es muy lenta, y por tanto la [] de iones metálicos (Fe, Al, Ca) en disolución es bajísima. A medida que los restos orgánicos producen FRACCIÓN SOLUBLE, no encuentran la [] catiónica suficiente como para neutralizarse la carga del complejo. Las pequeñísimas cantidades existentes de Ca, Mg, Na, K, Fe, Al pasan a disolución solos o con la materia orgánica.

Los elementos más solubles (Ca, Na, Mg, K) tienden a irse con la disolución en concentraciones mínimas, mientras que los menos solubles (Fe y Al) se juntan con la materia orgánica y se mueven con ella unos centímetros y dan el horizonte iluvial (en vez de precipitar como humus).

Otro factor ligado al frío es la baja actividad biológica, por lo que apenas se produce humus de origen microbiano.

Por eso, estos suelos de origen microbiano suelen presentarse con unos cm, en superficie de resto orgánico escasamente transformado, y una capa sin materia orgánica que con el tiempo va tomando colores claros, sin materia orgánica, seguida de la capa iluvial

-La zona blanquecina eluvial se denomina A.

-La capa iluvial se denomina B espódico.


El reconocimiento de los suelos B espódicos exigen análisis de laboratorio (más que visual), en donde el B. espódico tiene que tener más materia orgánica que el superior, y además que podamos asegurar que este incremento se debe a un proceso de iluviación, para lo cual al microscopio se tiene que reconocer en el B espódico, como los granos de arena del B o las paredes de los huecos están recubiertos de coloides, materia orgánica, Fe, Al,…

Si el frío de taiga es el ambiente propicio de los B espódicos, parece darse una contradicción con el ambiente propio de la turba, y es el ambiente propicio en ambos sistemas


En la taiga hay aporte de vegetación, necesario para ambos sistemas.

El frío inactiva la actividad biológica, y el deshielo puede provocar:

a) Encharcamiento, dando lugar a un horizonte de turba.

b) Lavado, dando lugar a un horizonte B espódico.

B ESPÓDICO puede aparecer en países templados (aunque es raro) si:

-Hay aporte vegetal.

-Llueve lo suficiente

- Algo inhibe la floculación de los complejos órgano-metal, permaneciendo la carga aniónica. Esto solo es posible si la roca no suministra cationes metálicos (rocas hipercuarzosas)

(En estos climas templado-húmedos hay restos orgánicos, que pasan a ser solubles).
En Galicia hay horizontes B espódicos, aunque son muy raros y siempre sobre rocas cuarzosas.

En el trópico-húmedo, pueden darse B espódicos por la misma razón. El horizonte lavado del trópico-húmedo es muy espeso (mayor que en Galicia).


El B espódico es típico de clilmas fríos, pero puede darse también en mésicos y térmicos/hipertérmicos si hay materia orgánica (no acídica), rocas cuarzosas y H2O.


B ÁRGICO.-

Horizonte subsuperficial que presenta un incremento importante de arcilla respecto de un horizonte superficial. Este incremento es originado en muchos casos por un proceso de iluviación de arcilla, que es transportada por el H2O en suspensión (no disuelta) desde un horionte superior que la pierda. Por tanto, estos horizontes superficiales son eluviales.


Los horizontes B árticos son muy poco frecuentes (porque la arcilla precipita y no va en suspensión) aunque normalmente la arcilla tiene forma laminar, carga superficial generalmente negativa, y que por tanto podrían repelerse en el agua unas de otras formando una suspensión con capacidad de translocarse con el H2O, sin embrago en los horizontes superficiales del suelo la arcilla FLOCULA; las aguas que se mueven en los suelos suelen ser cristalinas; los arroyos más frecuentes son cristalinos, excepto durante periodos de arrastre por arroyada. Las charcas que se forman en los suelos después de las lluvias en pocos minutos muestran el agua cristalina y las arcillas precipitadas o floculadas en el fondo. Esto se debe a que las arcillas se adhieren unas a otras, bien porque sus bordes, que pueden ser positivos, se unen a superficies negativas de otras partículas de arcilla, (lo que se denomina unión borde-cara) o bien porque las disoluciones de los suelos tienen cationes tales como Ca+2, K+, Mg+2, Al+3. u otros metales, sobre todo cuando los metales tienen alta carga, pues la combinación de metal con arcilla neutraliza la carga de esta, de modo que el conjunto adquiere carga cero, y esta arcilla flocula.
La floculación de arcilla puede (y suele) englobar arenas o limos formando un conjunto mas firme, que es el principio de la formación de agregados, o lo que es lo mismo, de estructura de suelo.
Es muy frecuente en suelos de cultivo, cuando falta estructura (es decir, que los suelos son masivos, sin poros, el H2O no infiltra y el suelo no respira) que el agricultor añada Ca (en forma de cal), como medida que pueda favorecer la floculación de las arcillas y ayudar a que se formen agregados.
Los hoizontes A móllico, A úmbrico y A ócrico suelen tener muy buena floculación, debido a la abundancia de cationes de Mg, Ca, y K, floculantes (caso de A móllico) o a la abundancia de Al+3 (en suelos ácidos, en horizontes úmbricos).
Por lo tanto, los factores que favorecen la formación de un horizonte B árgico de iluviación son:
1) Arcillas que no tienen bordes positivos (espectitas), que además son muy pequeñas, por lo que cuando hay agua en abundancia se repelen y se dejan mover con facilidad por su tamaño (van en suspensión).
Ó
2) Los horizontes A tienen exceso de Na+ frente a cationes floculantes. El Na+ es un elemento que teniendo carga positiva (+1) tiene en la naturaleza tendencia a hidratarse de manera que aparece como un gran iñon neto de Na todeado de moléculas de agua que se disponen de forma polar OH (próximo al Na), H, de modo que la carga del ión prácticamente no actúa como floculante y por tanto el ión hidratado contribuye muchísimo a que las partículas de arcilla estén separadas.
Por tanto, Na es un ión dispersante.
El reconocimiento del horizonte iluvial tiene dos respuestas.
1º, aumento de arcilla respecto al horizonte superior.

2º, reconocer en el campo o a microscopio recubrimientos de películas de arcilla que presentan un brillo característico, bien sobre los agregados del horizonte B, o bien sobre las arenas o tapizando poros y grietas en este mismo horizonte.


Cuando el proceso de iluviación y el incremento de arcilla es muy intenso, el horizonte iluvial en conjunto muestra más estructura en grietas que el horizonte pobre en arcilla.

Si además el origen de este proceso fuese la abundancia de Na+ dispersante, el reconocimiento en el campo es más fácil.

El Na+, además de dispersante enérgico, genera en superficie un ambiente de pH alcalino cuando predomina, de ahí que el pH alcalino sea sinónimo de sódico. Las sales sódicas precipitadas en superficie más abundantes son carbonatos sódicos (CO3Na2) y silicatos sódicos (SiO4Na).

Cuando se hidrolizan estos compuestos, dan pH superiores a 9.


A este pH (alto), los minerales que constituyen las arenas, limos y arcillas del suelo son inestables y tienden a destruirse, a sufrir hidrólisis alcalina muy lentas, pero esta destrucción sumada a la pérdida de arcilla por iluviación da paso en un tiempo a un horizonte A muy empobrecido en arcilla.

El horizonte B gana mucha arcilla por iluviación y muchos productos en disolución provenientes de la destrucción de las arcillas y que pueden precipitar, dando en conjunto una capa muy rica en arcilla, con tendencia a formar bloques de tipo columna y, por tanto, grietas verticales (como consecuencia de los procesos de contracción del material arcilloso del suelo en periodos secos). Esta contracción da lugar a roturas en esa dirección.


Sucesivos procesos de días lluviosos con destrucción de arcilla + iluviación + largo periodo seco en donde predomina la contracción acusa mucho esta estructura en bloques verticales que al recibir en un periodo posterior algo de humedad y más material, adquiere un aspecto superior redondeado y paredes más redondeadas (pq recibe + arcilla).
El Na que baja con la arcilla, cuando llega el periodo seco, dado que es un elemento muy soluble, al perderse el H2O de los agregados hacia el exterior, se mueve en esa dirección y precipita en la pared de la columna.
Como la tendencia dominante en los procesos evaporíticos tiene dirección ascendente, las sales de Na blancas precipitan predominantemente en la parte superior de la columna.

Esta estructura destaca mucho del horizonte superficial, que con el tiempo adquiere textura arenosa (pierde arcilla).


Los suelos con B árgico de iluviación pueden formarse en distintos climas, basta con que la arcilla tenga tamaño pequeño y no tenga bordes positivos. Los ambientes lavados con mucha lluvia suelen arrastrar la racilla, en caso de que sean dispersables, más lejos de un horizonte subsuperficial reconocible.
Por eso, ambientes con lluvia (no excesiva) en un periodo del año, en el calo de los suelos alcalino-sódicos, solo se dan en ambientes áridos, porque son los únicos en donde un elemento tan soluble puede aparecer formando sales en superficie. en ambientes áridos, el balance neto del agua en el año es ascendente (es decir, llueve unos días pero luego hay evaporación): EVAPORACIÖN >>>PRECIPITACIÓN, de manera que el enriquecimiento de Na+ en la superficie se produce muy paulatinamente, al cabo de los años de que las aguas laven el suelo en sentido ascendente.

El carbonato (CO3) procede del CO2 y se formaría la sal (CO3Na2) y los silicatos proceden del propio suelo geológico.


Una vez que se ha formado el suelo alcalino puede tener lugar el proceso de iluviación, por eso en medios áridos evaporíticos que acumulan otras sales (por ejemplo de Ca+2 o Mg+2) como carbonatos silicatos, dado que son elementos floculantes no se formaría un B de iluviación de arcilla (solo se dará una vez instalado el Na+ como elemento dominante. Si se instalan otros floculantes no se da)
En Galicia el B árgico de iluviación no es nada frecuente. Los suelos gallegos derivan de rocas de distinta composición, generalmente ácidas, con aluminio suficiente en la disolución como para flocular la arcilla.
Cuando identificamos este horizonte, es en algunos suelos de terraza, en suelos pedregosos que tienen en superficie un poquito de arcilla rodeando arenas, granos y piedras






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