Suelo como función multiparamétrica

Suelo como función multiparamétrica, tesis de Jenny. El suelo es la intersección entre la litosfera, la hidrosfera, la atmósfera y la biosfera. Años más tarde, Hans Jenny lo define como función multiparamétrica del clima, del sustrato litológico (material parental), de los organismos (factor biótico), de la geomorfología y del tiempo. s = ∫ (g . to. c. b. t)

Suelo como sistema dinámico abierto

Suelo como sistema dinámico abierto. El suelo es un sistema abierto en el cual se produce entrada y salida de materia y energía. En el medio muchas veces se podrían considerar dos tipos básicos de reacciones:

• Translocación: tengo un compuesto A pero al cabo del tiempo lo tengo en otro lado. Movimiento sin transformación
• Transformaciones: tengo un compuesto A que con el tiempo pasa a compuesto B. También pueden darse reacciones mixtas. Las reacciones pueden darse en ambos sentidos. Pueden ser reversibles o no y son producidas principalmente por los seres vivos.

¿Qué es la ley de Stokes y cómo afecta a la temperatura?

¿Qué es la ley de Stokes y cómo afecta a la temperatura? Describe la relación entre la fuerza de fricción de una esfera que se mueve dentro de un líquido y otras magnitudes (como el radio o la velocidad de la partícula). De la temperatura depende la viscosidad absoluta o dinámica. Por lo tanto, a temperaturas altas las partículas van a penetrar más rápido ya que disminuye la viscosidad. Por el contrario, a temperaturas bajas, la penetración va a ser más lenta ya que la viscosidad será mayor.

¿Qué es el movimiento browniano?

¿Qué es el movimiento browniano? Movimiento aleatorio que tienen las partículas muy pequeñas en una disolución. En parte debido a la vibración de sus propias moléculas. Las arcillas son coloides y están afectadas por este movimiento.

Humificación: proceso de formación

Humificación: proceso de formación. Son muchas las teorías sobre humificación pero en todas ellas se acepta en mayor o menor medida el proceso de la policondensación: R-R-R + R ←— — — —→ R-R-R-R + H2O. Estos fenómenos están controlados en la naturaleza por la cantidad de agua en el suelo además de la cantidad de materia orgánica. En ambientes húmedos la reacción tiende a ir hacia la izquierda, es decir, tiende a sustancias de tipo fúlvico. Mientras que en climas más secos, irá hacia la derecha, favoreciendo la presencia de ácidos húmicos. Tres grandes teorías de las formación de sustancias húmicas:

• Teoría ligno-proteica
• Teoría fenol-proteica
• Teoría de la condensación amino-polisacárido

Causas variabilidad de la temperatura en el suelo

Causas variabilidad de la temperatura en el suelo. Profundidad y naturaleza de los horizontes. Color de la superficie del suelo. Variaciones debidas a su situación en el espacio: altura, aislamiento, pendiente y orientación. Efecto de la vegetación.

Fraccionamiento de sustancias húmicas

Fraccionamiento de sustancias húmicas. Las sustancias húmicas son sustancias orgánicas que se forman en el propio suelo, son de neoformación en el propio suelo. El fraccionamiento de estas sustancias tiene dos pasos: purificación y fraccionamiento.

1. Purificación: Consiste en la eliminación de las sustancias no húmicas de la muestra. El suelo triturado se trata con benceno y se obtienen 2 fracciones: una soluble que corresponde a grasas y resinas y otra insoluble que se vuelve a tratar con HCl que elimina carbonatos y óxidos obteniendo 3 fracciones de nuevo. Una será soluble y serán sustancias orgánicas no humificadas ligadas a CaCO3 y óxidos y la otra fracción será insoluble que se utilizará en el fraccionamiento.
2. Fraccionamiento: a la fracción insoluble obtenida en la purificación se la trata con NaOH y se obtienen 2 fracciones: una parte insoluble y otra parte de sustancias orgánicas íntimamente unidas a materia mineral denominadas huminas. Estos ataques se realizan en ambientes ricos en nitrógeno para evitar oxidaciones por el NaOH. La parte soluble vuelve a ser atacada por H2SO4 o HCl y volvemos a obtener 2 fracciones:
   1. La parte soluble se deja actuar y se centrifuga, quedando un precipitado de color negro y un líquido de color amarillento. Este líquido forma parte de la parte soluble y está compuesta por ácidos fúlvicos.
   2. El sustrato insoluble será tratado con alcohol dando otras dos fracciones:
      1. Los ácidos humetomelánicos. Son sustancias húmicas muy poco evolucionadas. Sustancias orgánicas de protección para plantas.
      2. Los ácidos húmicos que tratados en un medio básico con ion Ca nos da de nuevo 2 fracciones pero esta vez ambas insolubles:
         1. Insoluble: ácidos húmicos grises que son los más insolubles y diferenciados
         2. Insoluble: ácidos húmicos pardos

¿A qué se deben las diferencias de tamaño y propiedades de las arcillas?

¿A qué se deben las diferencias de tamaño y propiedades de las arcillas? Tenemos tres grupos de arcillas que se diferencian entre sí por la estructura que tienen las capas T y O y por la carga que adquieren. El primer grupo son las filitas y tienen estructura de hoja. Este es el grupo más grande y encontramos distintas disposiciones de las hojas que forman la estructura:

• 1:1 Caolinitas (Carga 0). Compuesta por una capa TO. Con calor se funden, y al solidificarse forman vidrio.
• 2:1 Disposición de capas TOT Talco (Carga 0). Las hojas se resbalan entre sí al no tener fuerza de atracción y por lo tanto lubrican.
• Vermiculitas (Carga -0,6 y -0,9). Cuando se secan se vuelven sobre sí mismas formando tubos.
• Esmectitas (Carga -0,2 y -0,6). Dada su pequeña carga son capaces de aceptar mucha agua pero del mismo modo la pierden y componen suelos muy resbaladizos.
• 2:1:1 TOT O Cloritas (Carga variable)

¿Qué es y por qué se forma un mull chernozénico?

¿Qué es y por qué se forma un mull chernozénico? Es un tipo de humus típico de las estepas y las praderas. Formado sobre depósitos de loess. Las sustancias húmicas entran en el suelo, se mezclan y con los climas húmedos y muy secos en invierno se forman este tipo de suelo de colores grises. Se mantiene gracias a la actividad biológica.

Problemática del suelo a pH 4

Problemática del suelo a pH 4. Nos encontramos ante un suelo ácido, se ha producido un lavado y ha perdido los iones alcalinotérreos (Ca, Mg, Na) que tienden a formar carbonatos por lo que al perderlos se considera que casi no tiene nutrientes. A este pH los metales pesados se hacen móviles, provocando toxicidad en el suelo. Las bacterias no trabajan por lo que apenas se fija el nitrógeno al suelo.

Problemática a pH 8

Problemática a pH 8. No hay problemas de nitrógeno ya que las bacterias trabajan bien. Muchas veces hay exceso de iones alcalinotérreos a estos pH los nutrientes son móviles y precipitan formando carbonatos, por ello solo pueden habitar plantas que pueden desplazar esos nutrientes, si no se produce la clorosis férrica.

Capacidad de intercambio catiónico a pH dependiente en medio ácido

Capacidad de intercambio catiónico a pH dependiente en medio ácido. Hay dos tipos de CI:

• CIC: capacidad que tiene una capa negativa de absorber cationes
• CIA: capacidad que tiene una capa positiva de absorber aniones. Cada tipo de suelo tiene una CI determinada.

Definiciones de interés del potencial hídrico del suelo

Definiciones de interés del potencial hídrico del suelo.

• Capacidad de Campo: contenido de agua cuando el suelo ha perdido el agua gravitacional por drenaje o esta es ínfima. (Agua gravitacional: agua que se pierde por la acción de la gravedad)
• Punto de marchitez permanente: contenido mínimo de agua en el suelo que las plantas requieren para no marchitarse.
• Cavitación: si la planta va absorbiendo, la columna de agua que va del suelo hasta la hoja, hace tanta fuerza que se rompe por algún lugar y se crea un vacío que se llama cavitad (ya no se puede recuperar).
• AWC (Available Water Capacity): volumen de agua que un suelo puede almacenar y da idea de su capacidad que tiene el territorio de soportar periodos de sequía. Infiltración: velocidad con la que el agua se mueve dentro del suelo

Métodos de estudio de la retención de agua en el suelo

Métodos de estudio de la retención de agua en el suelo.

• En campo:
  • Tensiómetro
  • Humedímetros: celdas formadas por dos placas metálicas separadas por otra fibra de vidrio. Se basa en variaciones de la conductividad eléctrica al humedecerse la placa intermedia.
  • TDR (análisis por reflectometría): Sensores de humedad en continuo basados en la medida de la constante dieléctrica o permitividad relativa.
• Laboratorio:
  • Placa de succión
  • Placa de Richards

Histéresis Curva de retención de agua en el suelo

Histéresis Curva de retención de agua en el suelo. Histéresis: fenómeno que ocurre cuando el comportamiento de la muestra al secarse no es el mismo que al mojarse. El proceso de humectación del suelo es de tipo exotérmico. Ello hace que sea más fácil humedecerlo que secarlo. En suelos arenosos el contenido de agua es bastante grande pero se secan mucho, por lo que la cantidad de agua global es baja. Entramos rápidamente en un punto de marchitez permanente. En suelos con yeso y arcillosos, fisiológicamente son muy secos a pesar de estar en zonas encharcadas, esto es porque no pueden captar bien el agua. La cantidad de agua que tienen en capacidad de campo es muy alta. Retienen muy bien el agua, las plantas no la pueden absorber. Lo ideal es un suelo entre arenoso y arcilloso.

Régimen de humedad del suelo

Régimen de humedad del suelo. Regímenes:

• Saturado (Acuíco): Características redoxomórficas. También se denominan gley y pseudogley. Denotan falta de oxígeno para las plantas o los animales.
  • Endosaturación: el agua inunda el suelo y provoca la asfixia. El agua proviene de suelos profundos.
  • Episaturación: el agua proviene de aguas superficiales que infiltran y llega un punto que no puede bajar más y se quedan ahí paradas.
  • Saturación ántrica: provocada por la raza humana.
• No saturado (oxidantes): Arídico, xérico, ústico, údico
  • Percolativos: llueve y el agua tiende a moverse y lo va lavando poco a poco. Udic y perudic.
  • Amfipercolativos: un periodo del año percolativo y otro no percolativo. Xeric y ustic.
  • No percolativos: frente de humectación casi nunca llega a la parte de abajo. Por evaporación o transpiración, tiende a subir para arriba. Aridic.

Patrón redoxomórfico

Patrón redoxomórfico. Características que nos indican patrón de asfixia. Se ponen de manifiesto por cambios de estado del hierro y el manganeso, móviles en condiciones reductoras y que precipitan en condiciones oxidantes dando lugar a nuevas estructuras y manchas típicas:

• Concentraciones redox: nódulos con estructura concéntrica, masas, recubrimiento de poros.
• Depleciones redox: el croma se ve disminuido debido a la pérdida de hierro y manganeso. Manchas de color gris, juntos con algunas de color rojo, color rumbe…
• Matriz reducida, bajo croma en la matriz fresca pero que aumenta en contacto con el aire.

ETP

ETP. Pérdida física del agua por evaporación y pérdida mediatizada por los seres vivos conocido como transpiración.

Transmisión del calor en el suelo

Transmisión del calor en el suelo.

• Conducción: el agua es mejor conductora que el aire, crea una serie de puentes que hacen que el calor pase.
• Convección: calentamiento o enfriamiento de un cuerpo por el movimiento de masas.
• Radiación: cuando una partícula se caliente e irradia. A nivel de suelos muy poco efectiva.
• Evaporación, condensación, congelación y licuación: los cambios de estado pueden provocar calentamiento o enfriamiento.

Suelos con permafrost o materiales gélicos

Suelos con permafrost o materiales gélicos. Gelisoles o cryosoles. Los cryosoles son los suelos que tienen permafrost. Los suelos poligonales son típicos de zonas muy frías (-60/70ºC). Se forman porque en verano cuando desciende la temperatura, la parte de arriba está más fría, la parte de abajo empieza a contraerse y hace que toda la estructura se haga más pequeña y se hagan grietas alrededor del núcleo del suelo. Si el suelo tiene piedras, se desplaza y suele salir por las grietas. Las estructuras redondeadas son porque el hielo tiende a moverse (Crioturbación).

Morfología del suelo

Morfología del suelo.

• Crumb: cuando no son realmente poliedros, son esferas que pueden ser de origen diverso. En suelos tropicales por motivos químicos o por motivos de alta actividad biológica.
• Laminar: aplastamiento de las estructuras que hubiera. Genera problemas de asfixia, de agua….
• Oblicua: se forma porque se abren y se cierran grietas.
• Columnar: variación de la prismática pero su génesis es distinta. En lugares de poca actividad biológica. pH muy elevado por que se dan en tierras muy estériles.

Factores estructurantes y factores desestructurantes

Factores estructurantes y factores desestructurantes.

• Factores estructurantes: agua y su tensión superficial, arcillas, cationes polivalentes, materia orgánica, azúcares, grasas, ácido húmicos y ácidos fúlvicos.
• Factores desestructurantes: agua, cationes monovalentes, acidificación, mineralización de la materia orgánica, gotas de lluvia, presión.

¿Qué es un horizonte Bt?

¿Qué es un horizonte Bt? Horizonte subsuperficial. Tienen como características que presentan características que solo se puede dar o formar dentro del suelo. No se forman ni en rocas ni materiales geológicos por lo que son procesos que se han dado seguro en el suelo. Iluviación. Evidencia de remoción (pérdida) de carbonos. Domina desaparición de gran parte de la roca original. Junto con:

• Concentración iluvial de arcilla, hierro, aluminio, humus…
• Remoción de carbonatos
• Concentración residual de sesquióxidos y revestimientos de estos
• Liberación de óxidos
• Formación de arcillas
• Diferenciación por procesos edafogenéticos

¿Qué es un vertisol?

¿Qué es un vertisol? (órdenes). Son suelos arcillosos oscuros de contracción y dilatación.

• Entisoles: suelos formados recientemente
• Inceptosoles: suelos embriónicos con pocas características de diagnóstico
• Aridisoles: suelos de regiones áridas
• Molisoles: suelos de pastizales de estepas y praderas
• Espodosoles: suelos con acumulaciones de sesquióxidos y humus del subsuelo
• Alfisoles: suelos forestales con alto contenido de bases
• Ultisoles: suelos forestales con bajos contenidos de bases
• Oxisoles: suelos muy intemperizados, y ricos en sesquióxidos, de las regiones intertropicales
• Histosoles: suelos orgánicos

Proceso de granulometría

Proceso de granulometría. Cogemos entre 10 y 20 g de muestra. Ponemos un dispersante (una sal), ponemos un peso determinado de sal con lo cual tendremos un peso de muestra más que el inicial y trabajaremos la muestra en 2 pasos:

1. En unos tamices separamos las arenas. Tamización de partículas de hasta 2 mm. En tamices de luz muy pequeñas no permiten el paso de partículas pequeñas. Lo que no queda retenido en los tamices son los limos y las arcillas. También queda el dispersante. El líquido pasa por los tamices y lo recojo con una probeta grande. Las arenas no tendrán ni líquido ni dispersante (porque todo ese líquido ha pasado a la probeta). Normalmente se ponen 2 tamices: uno de una luz de 2 a 0.2mm o de 200 a 50 micras.
2. Se secan a 110ºC, se enfrían con el desecador y se pesan. Toda la muestra va a la probeta, enrasamos al volumen nominal de la probeta. A más temperatura, menos viscosa es el medio y las partículas caen más rápido. Está calculado que a los 40 s las partículas grandes que se han colado caerán y hago una extracción. En esta primera extracción obtendré una botellita de unos 20 ml y le llamaré limos gruesos. Tendrá limos gruesos, finos, arcillas y dispersante. Proporcional a toda la muestra. Tras esta primera extracción ya no vuelvo a enrasar y agito. Pasados 4 minutos hago la segunda extracción. Tendrá limos finos, arcillas y dispersante. Espero 8 horas y hago una tercera extracción. Extraeré arcillas y dispersante. Los limos finos estarán por debajo de los 10 cm en los que acuerdo hacer la extracción.