jueves, 20 de enero de 2011

consepto de mezcla desde el punto de vista del sueloComposición del suelo División del suelo División del suelo

Composición del suelo


El suelo es la mezcla de sedimentos inorgánicos y materiales orgánicos. En otras palabras, se compone de fragmentos de roca y minerales, producto del desgaste de las rocas (meteorización), y de restos de plantas y animales en proceso de descomposición. El suelo es un recurso renovable, que se divide en cinco capas u horizontes principales, según su composición y textura. Se conocen como los horizontes O, A, E, B y C.

El horizonte O contiene la materia orgánica del suelo. Esta materia se transforma en humus, que es una mezcla de material orgánico descompuesto, de color oscuro. Esta capa tiene un alto contenido de nutrientes necesarios para el cultivo. El horizonte A, localizado debajo del horizonte O, es la capa con la mayor concentración de material orgánico y nutrientes. El horizonte E se compone de arena, limo y minerales. En esta capa, ocurre el proceso de eluviación, que consiste en la remoción de partículas finas y minerales de capas superiores. El horizonte B es la capa de acumulación de arcillas, aluminio y hierro. Finalmente, el horizonte C contiene material de meteorización de roca.

Componentes Del Suelo En Una Mezcla.

Humus mull forestal boreal.

Este tipo es propio de reductos de bosques caducifolios en áreas limítrofes entre la zona boreal y la templada. En ellos la menor relación C/N de los restos vegetales favorece una mayor humificación que en los bosques de coníferas propios de la taiga.

Este humus presenta una relación C/N media aunque el pH se mantiene algo ácido. Las sustancias húmicas formadas son ácidos fúlvicos y húmicos preferentemente; de esta manera, aparecen complejos de adsorción.

Se origina un horizonte A humífero y bien desarrollado, junto con un cierto contenido de complejos organo-metálicos móviles que favorecen la dispersión de la arcilla y la formación de un horizonte Bt enriquecido en materia orgánica y un horizonte eluvial poco conspicuo, pero que deja los granos de limo y arena sin recubrir y le aporta al horizonte A un color grisáceo.

El suelo así constituido se conocía como suelo gris forestal y en la Base de referencia para los recursos edáficos de la FAO se le conoce como Feozem greico, aunque su color no es tan pardo como en los restantes miembros del Grupo.

Humus mull chernosémico.

Su área de difusión es la estepa continental o la sabana tropical. En ambos casos existe un contraste estacional que favorece una cubierta vegetal arbustiva y con profusión de gramíneas estacionales. La desaparición de la cubierta herbácea en el periodo seco, hace que sus restos aéreos queden sobre el suelo mientras su sistema radicular queda distribuido en un considerable espesor de suelo.

La riqueza proteica de los restos, les otorga una relación C/N muy baja y una humificación muy fácil lo que favorece la formación de abundantes complejos de adsorción, que inmovilizan la materia orgánica y enriquecen el horizonte A en ella, que por otra parte adquiere un gran espesor por la citada distribución de los restos.

La gran actividad biológica, que se desarrolla en estos suelos, genera una materia orgánica con una relación C/N baja y una fuerte liberación de dióxido de carbono, que reacciona con el calcio produciendo una recarbonatación secundaria que se lava, en la epoca lluviosa, y se acumula en el fondo del perfil constituyendo un horizonte Ck o cálcico. El pH del suelo está cercano a la neutralidad o es algo básico. El suelo formado es el Chernozem, ya descrito por Dokutchaev, que le transfiere su nombre a este tipo de humus.

La presencia de calcio y el pH hacen que los complejos formados estén ligados por ese elemento, lo que le comunica al horizonte A una menor esponjosidad.

Humus mull vértico.

Cuando la topografía es llana, el material original es predominantemente esmectítico o proclive a la formación de esmectitas, y el clima presenta una estación seca suficientemente duradera para que la retracción de las arcillas forme grandes grietas en el suelo, se produce una mezcla de las diferentes partes del suelo que influye sobre la humificación y sobre el tipo de humus formado.

La humificación es similar a la que se presenta en el mull eutrófico, pero se produce una intensa mezcla del suelo que reparte el contenido orgánico del mismo en un volumen grande sin que se manifieste una acumulacion superficial.

El suelo que se genera en estas condiciones es el Vertisol, que conocemos, y de él deriva el nombre del humus, pues el proceso de mezcla que tiene lugar es el responsable de la forma del humus.

Fase Gaseosa Del Suelo

La fase gaseosa o "atmósfera del suelo" está constituida por un gas de composición parecida al aire cualitativamente pero con proporciones diferentes de sus componentes. Ella permite la respiración de los organismos del suelo y de las raíces de las plantas que cubren su superficie. También ejerce un papel de primer orden en los procesos de oxido-reducción que tienen lugar en el suelo.

El contenido en oxígeno del aire del suelo oscila entre el 10 % y el 20 % y nunca alcanza el 21 % del aire atmosférico. La discrepancia mayor entre ambos gases se encuentra en el contenido en dióxido de carbono en el que el aire del suelo contiene, como mínimo, diez veces más que el atmosférico oscilando entre el 0.2 % y el 3.5 %, cantidad que puede superarse ampliamente en suelos mal aireados.

La razón principal de esta discrepancia hemos de buscarla en la respiración de las raíces de las plantas y de los microorganismos del suelo; sin olvidar el dióxido de carbono desprendido en la transformación de la materia orgánica.

El intercambio gaseoso entre el suelo y la atmósfera se produce por difusión entre ambos. No obstante existen procesos que favorecen este intercambio y que se conocen como respiración del suelo. Ésta se realiza primordialmente por los cambios de volumen que experimenta la fase sólida del suelo en las alternancias térmicas producidas entre el día y la noche; también se ve favorecida por los periodos de lluvia que desalojan la práctica totalidad del aire existente, que es absorbido de la atmósfera a medida que el agua va abandonando el suelo a través de la macroporosidad del mismo que es el dominio de los gases.

La importancia de la respiración de los organismos en la composición de la atmósfera del suelo, se pone de manifiesto por las diferencias estacionales que se observan en el contenido de dióxido de carbono, cuyos máximos corresponde a los periodos de máxima actividad. Estas diferencias se acrecientan en los suelos cultivados pues el efecto de la respiración radicular es el más intenso. Para un mismo año y terreno, los contenidos en dióxido de carbono llegan a cuadruplicarse en las áreas en que el suelo está cultivado respecto al que está en barbecho.

La importancia de la transformación de la materia orgánica en el contenido en dióxido de carbono del aire del suelo, se pone de manifiesto cuando comparamos las composiciones de suelos sometidos a una aplicación de enmiendas orgánicas con los no sometidos a las mismas.

Un importante factor regulador del dióxido de carbono del aire del suelo es el sistema carbonato-bicarbonato y la presencia de calcio en la solución del suelo. El primero modifica su distribución, pues en las zonas en que la presión parcial del dióxido de carbono es elevada se produce la transformación del carbonato cálcico en bicarbonato soluble, que migra en el perfil hasta llegar a zonas donde la presión parcial es menor y desprende el gas y se transforma de nuevo en carbonato que se concentra, dando lugar a la formación de horizontes cálcicos. Cuando no existen carbonatos en el suelo, si hay calcio en la solución, parte del dióxido de carbono es fijado en la formación de carbonato cálcico.

compenetes del suelo

Fase líquida del suelo

Siendo estrictos, los suelos son sistemas sin equilibrio, ya que continuamente están ocurriendo reacciones físicas, químicas o biológicas que les están alterando sus propiedades. No obstante, se pueden alcanzar equilibrios parciales en algunos suelos en los que los sólidos del suelo no cambian. Por ejemplo, el intercambio de cationes de Na+ y de Ca2+ .
Uno de los aspectos importantes del conocimiento de un suelo es el estudio de sus propiedades químicas ya que la fase líquida del suelo está formada por la solución del suelo que proporciona los nutrientes a las plantas y es el medio en el que se llevan a cabo la mayoría de las reacciones químicas del suelo, las cuales se tratan de explicar con base en los principios de la química. Los minerales son óxidos cuyas cargas son contrarrestadas por los iones de silicio, aluminio, fierro y pequeñas cantidades de otros cationes.
Gran parte del comportamiento químico del suelo se puede explicar considerando la competencia entre las especies químicas del oxígeno, O2-, OH- y H2O para captar cationes y aniones en la solución de suelo y en los sólidos adyacentes, ya que el agua es un óxido cuya carga es contrarrestada por los iones de hidrógeno.
La cantidad de átomos, iones y moléculas que participan en una reacción química es tan grande que no se pueden medir directamente, sin embargo, es importante conocerlo porque determina la magnitud de una reacción química.
Como el medio químico de un ion en una solución acuosa es muy semejante en algunos aspectos al medio que rodea al mismo ion en un mineral resulta importante el estudio de las soluciones acuosas.
El que las moléculas de agua interactúan fuertemente entre sí se pone de manifiesto en la temperatura de ebullición tan alta y en el gran valor del calor específico del agua. Por ejemplo, el sulfuro de hidrógeno (ácido sulfhídrico) H2S es una molécula químicamente muy similar a la del óxido de hidrógeno, H2O, pero tiene una temperatura de ebullición muy baja, - 61ºC, debido a que la interacción entre sus moléculas es mucho menor que la de las moléculas de H2O. La razón principal para que existan las interacciones tan fuertes entre las moléculas de H2O son sus puentes de hidrógeno y que los iones hidrógeno forman un ángulo de 105º, lo que genera un dipolo con extremos positivos en los hidrógenos y  negativos del lado del oxígeno. La atracción electrostática del extremo positivo de una molécula de H2O con el  extremo negativo de otra molécula de H2O forma una estructura interna que se pone de manifiesto en el hielo (agua sólida) y se observa débilmente en el  agua líquida. Esto hace que se formen en el agua líquida pequeños grupos de moléculas de agua que tienen una estructura parecida a la del hielo, es decir, que a nivel molecular el agua líquida es como una suspensión de hielo en agua.
En una solución acuosa, las moléculas de agua y los solutos en el agua interactúan todas entre sí (las moléculas de agua con las de agua y con las de los solutos y viceversa). Las moléculas de los solventes y de los solutos iónicos y no iónicos nunca están libres de la influencia de las otras moléculas o iones de su alrededor. Sin tales interacciones el estudio de la química de soluciones sería sencillo ya que las soluciones líquidas se comportarían como los gases ideales, sin considerar interacciones entre las partículas que los constituyen.

miércoles, 19 de enero de 2011

COMPOSICION DEL SUELO

PARTE SOLIDA DEL SUELO

La fase sólida está formada principalmente por materiales inorgánicos y materia orgánica en diferente etapa de descomposición.
La materia orgánica es la fracción orgánica del suelo que incluye residuos vegetales y animales en diferentes estados de descomposición, tejidos y células de organismos que viven en el suelo y sustancias producidas por los habitantes del suelo. Esta fracción se determina en general en suelos que pasan por un tamiz con malla de 2.0 mm.
El humus es la fracción más o menos estable de la materia orgánica del suelo, la que se obtiene después que se ha descompuesto la mayor parte de las sustancias vegetales o animales agregadas al suelo. Generalmente es de color negro. El humus está compuesto por los restos posmortem de vegetales y animales que, depositados en el suelo, son sometidos constantemente a procesos de descomposición, transformación y síntesis.
El edafón lo forman los organismos vivientes del suelo, es decir, la flora y fauna del suelo.
La composición bioquímica de los restos vegetales y animales varía dentro de un amplio rango, los tejidos verdes son más ricos en carbohidratos y proteínas, los tejidos leñosos contienen compuestos fenólicos (ligninas) y celulosas. Las bacterias tienen alto contenido de proteínas, los líquenes contienen muchos carbohidratos. Entre los componentes orgánicos de los restos vegetales y animales están los carbohidratos, proteínas, polipéptidos, ácidos nucleicos, grasas, ceras. Resinas, ligninas, etc.
El proceso de humificación consiste en la degradación o descomposición de la materia orgánica como proteínas, carbohidratos, etc. que por procesos de síntesis y polimerización producen nuevos agregados químicos que se llaman ácidos húmicos. Tienen estructura aromática compleja y variable, son compuestos de masa molecular entre 10 000 y 50 000 g/mol.
Los ácidos húmicos se clasifican en tres grupos: ácidos fúlvicos, ácidos húmicos y huminas de acuerdo a su solubilidad en diferentes solventes como agua, bromuro de acetilo, alcohol etílico y el hidróxido de sodio en solución.
Los ácidos fúlvicos representan la fracción de humus extraible por álcali, que no precipita por ácidos y que tiene color amarillento rojo. Generalmente son compuestos fenólicos de peso molecular bajo.
Los ácidos húmicos se extraen con hidróxido de sodio y que puede precipitar por ácidos como el ácido clorhídrico. Generalmente son polímeros de alto peso molecular que forman coloides esferoidales, su capacidad de intercambio catiónico se debe a la presencia de la función ácido orgánico (-COOH) y de la función hidroxilo. La fracción de los ácidos húmicos soluble en etanol se denomina ácido himatomelánico, que es de color marrón rojizo.
Los ácidos húmicos pardos son más difíciles de flocular y son más pobres en nitrógeno que los ácidos húmicos grises.
Las huminas representan la fracción que sólo es soluble en solución de hidróxido de sodio caliente.
Los restos vegetales y animales son polímeros de compuestos orgánicos que durante el proceso de transformación son degradados hasta sus constituyentes básicos  y como se forma nitrógeno, fósforo y azufre lellaman proceso de mineralización. Por  el proceso de humificación y mediante síntesis microbiológica se producen nuevos compuestos químicos de masa molecular grande y de color oscuro, que constituyen la fracción edáfica del suelo.