Suelo

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Geología

ESTUDIO GENERAL. El s. es el resultado de la convergencia de distintos factores formadores que actúan según procesos determinados. Los factores formadores más importantes son: material original, clima, topografía, tiempo y organismos. Los primeros estudios del s. concedieron valor fundamental al factor material original. Posteriormente, al pasar el estudio de los s. de montaña a superficies planas y extensas, fue el clima el factor que se consideró primordial, pues se pudieron encontrar s. análogos sobre distinto material original con tal que la acción del clima fuese de gran intensidad. Topografía y tiempo son factores de menor cuantía.

Procesos de formación. Los procesos de formación del s. son variados. Partiendo de un material original, que en principio podemos suponer una roca compacta, se producen una serie de procesos que se traducen, en una primera fase, en la desintegración física de la roca, en la que intervienen, de manera predominante, los cambios de temperatura (insolación y enfriamiento) con dilataciones y contracciones preferentes; la presión ejercida por el agua al helarse o por las raíces en su crecimiento, aparte de los fenómenos clásicos de erosión (v.) y transporte ocasionados por los agentes lluvia, viento o hielo.

A este primer proceso, que se da en menor escala cuando el material original es un sedimento (v.) suelto, le sigue un ataque químico producido, en general, por el agua líquida, con sus efectos de disolución, hidratación, oxidación e hidrólisis. Simultáneamente puede ocurrir, en algunos casos, una colonización del material original por hongos o líquenes, que contribuyen, con los productos que segregan, a la formación y desarrollo de un s. incipiente. Las disoluciones y productos originados por el ataque químico no permanecen en igual cuantía en el residuo, de ahí que se produzcan movimientos de sustancias, arrastradas por el agua, que conducen a su desaparición en las aguas de drenaje o bien a su deposición en capas más profundas, dando lugar esta diferenciación a la formación de horizontes y, por tanto, del perfil del suelo. Los organismos atacan los restos vegetales y animales depositados en el s. y originan nuevos productos, que siguen a su vez caminos diferentes, ejercen acciones sobre la parte mineral y forman complejos con ella; constituyen lo que se denomina materiaorgánica del s., o humus, y se encuentran normalmente en el horizonte superior de aquél; son el asiento de la vida orgánica del s., muy disminuida o nula en horizontes inferiores.

Constituyentes del suelo. El s. está constituido por una fase sólida, una líquida y otra gaseosa. La primera podemos, a su vez, subdividirla en inorgánica y orgánica, sin que esto quiera decir que no haya posibilidad de interacción entre una y otra, formando complejos. A la fase sólida orgánica pertenecen asimismo los organismos y, sobre todo, microorganismos que viven en el s. y ejercen acciones de transformación sobre materiales y residuos orgánicos y minerales. Constituyen la fauna y flora del s., de tanta importancia, que se puede decir que sin vida orgánica el s. es una roca más o menos alterada. La parte orgánica es más variable, está sujeta a más cambios y tiene menos estabilidad que la inorgánica; salvo en s. con gran predominio de ella, es menos decisiva para la clasificación de los mismos.

La parte inorgánica está integrada por partículas de diferentes tamaños y actividades; unas de la misma naturaleza que el material original o resultado de la desintegración física del mismo con poca alteración química: la arena, con poca actividad físico-química; otras son el resultado de la alteración del material original, con transformaciones de origen químico, y son el residuo alterado: el limo, con una actividad físico-química algo mayor pero aún escasa; finalmente, hay una tercera fracción, constituida esencialmente por minerales de nueva formación, no existentes en el material original, con gran actividad físicoquímica, capaces de retener el agua en mayor o menor proporción según su naturaleza, que vienen condicionados por la intensidad del ataque químico y las características del s.; constituyen lo que se denomina arcilla (v.). Los minerales que la integran se diferencian en tres grandes grupos: caolinita, dita y montmorillonita. La primera tiene poca capacidad de retención de cationes y de agua, y escasa plasticidad; se forma en terrenos húmedos, pH ácido y roca original pobre en bases. Los montmorillonoides retienen gran cantidad de agua y cationes, tienen fuerte plasticidad y capacidad de hinchamiento; se producen a partir de material rico en Ca y Mg en clima semiárido. Son características de los s. vertisuelos. Las ilitas presentan propiedades intermedias y son muy abundantes en el suelo. El tamaño de los minerales de la arcilla hace que para su estudio se tenga que acudir a métodos que se fundan, bien sea en su naturaleza (rayos X, análisis térmico diferencial, microscopía electrónica), bien sea en sus propiedades (capacidad de cambio de cationes, absorción de agua, hinchamiento, plasticidad). La microscopía normal no sirve, aunque últimamente se ha utilizado el contraste de fase con buenos resultados.

El otro constituyente de la fase sólida del s. es la materia orgánica, el humus. Si ya es difícil determinar con exactitud la composición mineral del s., resulta mucho más complejo el conocimiento de las transformaciones de restos vegetales y animales y de la naturaleza de los productos originados. Resulta aún oscuro cuál es el material que se pueda suponer materia prima para la formación del humus, si bien parece que uno de los más importantes es la lignina. En cuanto a los productos formados, son muy diferentes según las condiciones ambientales, y se habla de ácidos fúlvicos, ácidos húmicos, huminas con propiedades distintas. En estos compuestos tienen su intervención acusada, en algún momento, los polifenoles que se han podido aislar entre los productos de transformación. La complejidad de la materia orgánica hace difícil su estudio, pues no se puede hablar de un compuesto único y, por otra parte, en los métodos empleados para su separación cabe la posibilidad de una alteración de los productos existentes.

La materia orgánica cumple en el s. muchas funciones, pero se pueden reducir fundamentalmente a: acción química, mediante la cual proporciona determinados elementos nutritivos a las plantas, principalmente nitrógeno, y es además capaz de retener elementos nutritivos luego aprovechables por las plantas, lo que tiene interés en s. arenosos. Acción biológica, ya que sirve como medio de vida a los organismos heterótrofos del suelo. Acciones físicas, tales como aumentar la estabilidad de los agregados del s., aumentar la capacidad de retención de agua, calentamiento del s. más intenso debido a su color negro, aumentar el grado de consistencia del s. de tal modo que se pueden labrar s. de gran humedad. Acciones fisiológicas debido a su contenido en sustancias auxinas y antibióticas. También forma combinaciones órgano-metálicas, que son responsables de la movilización de determinados elementos y conducen a la diferenciación del perfil. Los otros compuestos del s., agua, soluciones y atmósfera, son más circunstanciales en su cantidad y composición y lo definen menos.

Propiedades del suelo. Entre las propiedades físicas del s. (densidad, volumen, color, etc.), tiene especial importancia, tanto para su desarrollo como para su aprovechamiento, la estructura. Un s. con estructura unitaria de partículas sueltas es en general malo, con un drenaje excesivo en el caso de que las partículas sean gruesas, y prácticamente nulo si las partículas corresponden a la fracción arcilla. Se puede definir la estructura del s. como la ordenación espacial de las partículas sólidas. En el volumen total del s. hay una parte que corresponde a las partículas sólidas y otra que corresponde a los poros que pueden estar con agua y aire; de este modo, condicionan la capacidad de agua, aire y calor y con ello la actividad biológica y, además, influyen en el desarrollo del s.: diferenciación del perfil, erosionabilidad. Tiene, por tanto, gran influencia en el aprovechamiento del mismo. A partir de las partículas aisladas se puede formar una estructura de agregados como consecuencia de dos procesos: enprimer lugar, una cementación de partículas (estructura coherente) y posteriormente una división de esta masa en agregados de diferentes tamaños, forma y estabilidad. Los agregados se forman por contracciones en el s., actividad de la fauna y flora, crecimiento de las plantas y laboreo. La estabilidad, y con ello el tiempo de vida de los agregados, depende de la presencia de diferentes sustancias orgánicas e inorgánicas que actúan sobre la cementación de las partículas primarias y de los iones que influyen sobre la floculación y peptización.

Es de la mayor importancia la existencia de una buena estructura en la cual haya poros grandes que dejen pasar el agua y permitan la ventilación, y poros pequeños con capacidad de retención del agua necesaria para las plantas. Para que este agua sea útil, tiene que quedar retenida por las partículas con fuerza suficiente para que no se pierda por drenaje, pero menor que la fuerza de succión de las plantas. El aire del s., más rico en COz que la atmósfera, tiene también gran importancia en la obtención de cosechas. Un aireamiento deficiente, como el que se produce cuando existe un exceso de agua (poros muy pequeños), anula o impide en parte la actividad biológica, como, p. ej., la nitrificación, y disminuye fuertemente el crecimiento de las plantas y la intensidad de absorción de agua y elementos nutritivos. La propiedad físico-química más importante del s. es la capacidad que tienen las sustancias orgánicas e inorgánicas de retener e intercambiar cationes y aniones, que luego sirven para la alimentación de las plantas.

Perfil de un suelo y tipos de horizontes. Los procesos de desarrollo y la movilización de sustancias conducen a una diferenciación del perfil del s. en distintas capas denominadas horizontes, algunos de los cuales son característicos de determinados tipos de suelos. La denominación y clasificación de estos horizontes varía según los autores, pero en general se sigue lo que se indica aquí:1) A=horizonte superficial constituido por sustancia orgánica. (O), material orgánico en distinto grado de descomposición (O,), (Oh). S. mineral coloreado en oscuro por sustancias húmicas (Al). Influido por el laboreo, horizonte antrópico (Ap). Blanqueado por eluviación y característico del podsol (Ae). Lavado y empobrecido en arcilla (Al)SUELO f2) B=horizonte situado debajo del A, en parte de iluviación; empardecido por ataque de los minerales, en parte con formación nueva de arcilla pero sin estructuras fluidales ni iluviación (B), característico de las tierras pardas. Con iluviación de arcilla (B,). Con fuerte iluviación de humus (B0 o sesquióxidos (B5), característicos del podsol.

3) C=material original a partir del cual se forma el suelo. D =roca del subsuelo a partir de la cual no se forma el suelo. G=horizonte influido por el agua freática, característico del gley; g= característico del seudogley. Ca=enriquecimiento en C03Ca. Sa=horizontes de sales. P=con gran cantidad de arcilla característico del pelosol; f=horizonte fósil. También existen horizontes de tránsito.

Tipos de suelos. Sin entrar en el problema de las clasificaciones de s. nos limitamos a dar una idea sucinta de algunos más importantes.

1) Suelos terrestres. Un principio de ordenación puede ser la diferenciación del perfil.

Suelos (A)-C o suelos brutos. El horizonte (A) es apenas reconocible macroscópicamente. En clima intermedio constituye el syrosem, y sus propiedades derivan del material original.

Suelo A-C Ranker. Desarrollado sobre rocas sin carbonatos; se puede reconocer el horizonte A. La forma de humus y propiedades dependen fuertemente de la roca madre.

Rendsina. Desarrollado en roca rica en carbonatos. Puede presentar un horizonte de tránsito AC y otro Ca de enriquecimiento en calcio secundario. Suele tener buena humificación, pero es poco aprovechable para el cultivo por su superficialidad.

Tierras negras (Chernosiem). Son s. de estepa que para su formación exigen como características favorables: un material de partida suelto (p. ej., loess) con C03Ca; un clima continental semiárido a semihúmedo, vegetación de estepa y actividad animal. El horizonte A suele tener gran espesor, buena humificación y bastante cantidad de materia orgánica. Son los s. de mayor productividad del mundo; su región predominante es Ucrania.

Suelos A-B-C (tierras pardas). Presentan un perfil con horizonte Ah de color pardo y con un espesor raramente superior a 20 cm., que pasa gradualmente a un horizonte (B) empardecido por la separación in situ de óxido de hierro producido en el ataque de los minerales. El tránsitoal horizonte C no empardecido es también gradual. Normalmente se desarrollan sobre rocas libres de C03Ca, y el grado de saturación y la acidez dependen de la naturaleza de la roca madre que da lugar, según su basicidad, a tierras pardas eutrofas hasta oligotrofas para bajo, grado de saturación. Son s. de gran extensión y en general buenos para el cultivo, con excepción de las tierras pardas fuertemente oligotrofas.

Terra fusca. Presenta un perfil A-B-C y se forma sobre rocas calizas; el horizonte 13, normalmente descalcificado, tiene un color pardo-rojizo característico, con gran cantidad de arcilla y de naturaleza plástica, por lo que presenta fenómenos de hinchamiento y contracción acusados. Existe en climas húmedos y calientes, subtropicales o mediterráneos. Análogo perfil presenta la terra rossa, considerada como s. fósil.

Podsoles. La podsolización va unida a una emigración de óxidos de Fe y Al y de sustancias orgánicas con deposición en horizontes inferiores. Su nombre proviene de la existencia de un horizonte Ae de eluviación, de color ceniza, constituido fundamentalmente por arena con una pequeña cantidad de materia orgánica. Los horizontes pueden ser: 0;, Of 0,,, Ah, Ae, Bh, BS, C, si bien pueden faltar algunos. Los horizontes O están constituidos por humus bruto. Se presentan en lugares con alta precipitación, buena aireación, baja temperatura media, roca madre pobre en bases y una vegetación que proporciona restos mal humificables. Son s. pobres para el cultivo, que necesita romper la capa de humus bruto, mezclar los horizontes y añadir gran cantidad de abono.

Seudogley, con drenaje impedido, y pelosol con gran cantidad de arcilla son otros tipos de s. terrestres.

2) Suelos semiterrestres. Están influidos fundamentalmente por el agua freática, que puede alcanzar en algunos momentos la superficie del suelo. Entre ellos tienen importancia los gley, caracterizados por un horizonte G que está sometido alternativamente a encharcamiento y desecación; presentan un color azulado-verdoso debido a las formas reducidas del hierro con manchas rojizas, producto de la oxidación de este elemento. También pertenecen a este grupo los suelos de vega y en parte los suelos salinos con acumulación de sales en superficie.

3) Otros suelos. Entre los subhídricos, los más importantes son las turberas, con gran cantidad de materia orSUELO 1 - 11gánica acumulada por falta de descomposición de restos vegetales debido a la anaerobiosis. En los climas tropicales se presentan los latosuelos y lateritas, caracterizados por el enriquecimiento en sesquióxidos en superficie.

Á. HOYOS DE CASTRO.

BIBL.: 1. M. ALBAREDA y A. Hoyos, Edafología, Madrid 1961; W. L. KUBYENA, Claves sistemáticas de suelos, Madrid 1953; P. DUCHAUFOUR, Précis de Pédologie, 2 ed. París 1965; F. SCHEFFER y P. SCHACHTSHABEL, Lehrbuch der Bodenkunde, 6 ed. Stuttgart 1966; H. 1. FIEDLER y H. REISSIG, Lehrbuch der Bodenkunde, lena 1964.