Diapositiva 1 - Museo de la Ciencia
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Estudio y Análisis del Suelo QUÉ ES EL SUELO? Es la capa superior de la corteza terrestre, situada entre el lecho rocoso y la superficie, compuesto por partículas minerales, materia orgánica, agua, aire y organismos vivos y que constituye la interfaz entre la tierra, el aire y el agua, lo que le confiere capacidad de desempeñar tanto funciones naturales como de uso. No tendrán tal consideración aquellos permanentemente cubiertos por una lámina de agua superficial. Su proceso de formación es resultado de la acción combinada de muchos factores, entre los que destacan: el tipo de material originario, el clima, la vegetación y las acciones del hombre. Como consecuencia se realizan diferentes procesos (meteorización, mineralización, cementación, etc.) que dan origen al suelo en períodos de miles de años. Su estructura se estudia a través de la realización de perfiles que son cortes verticales del terreno, en el que pueden distinguirse capas que se denominan horizontes. Cada uno de ellos tiene características y propiedades diferentes en cuanto a color, estructura, textura, composición química, biológica o mineralógica. Así se distinguen: Horizonte O. Formado en la parte superior del suelo por los restos de la vegetación. Es típico de suelos de bosque. Horizonte A. Formado en la parte superior del suelo ó debajo del anterior. Su color oscuro se debe a la materia orgánica en descomposición. Horizontes B. Ha desaparecido la estructura originaria de la roca y hace de intermedio con el siguiente horizonte. Horizonte C. Horizonte mineral con material de características próximas a las del material originario. (R) Roca. Es el material originario subyacente sin alteraciones de importancia. El suelo tiene gran importancia porque interviene en el ciclo del agua y los ciclos de los elementos y en él tienen lugar gran parte de las transformaciones de la energía y de la materia de los ecosistemas. Además, como su regeneración es muy lenta, el suelo debe considerarse como un recurso no renovable y cada vez más escaso, debido a que está sometido a constantes procesos de degradación y destrucción. La naturaleza y composición de un suelo depende del clima (cantidad y tipo de precipitaciones, variaciones de temperatura), de las características de la roca madre que les da origen, del tipo de organismos que se desarrollan en ellas, y del tiempo transcurrido desde que empezó su proceso de formación. Todos los suelos se componen de una serie de partículas minerales básicas, producidos por la meteorización y la descomposición de las rocas superficiales, que se clasifican según su tamaño en: arena muy gruesa arena gruesa , arena fina , limo y arcilla. Sus componentes gaseosos son básicamente O, N, CO y el agua que contienen puede ser higroscópica, capilar o freática, de acuerdo con los casos y tipos de suelos.. La cantidad de materia orgánica presente en un suelo depende de los restos de animales y plantas, descompuestos por las bacterias y hongos que viven en él. La formación y el mantenimiento de un suelo rico en minerales y materia orgánica constituye un ciclo que se renueva constantemente, ya que los nutrientes son absorbidos por las plantas desde el suelo y vuelven a él cuando mueren organismos vivos. Una buena parte de la materia orgánica está formada por células microbianas y sus restos. La fertilidad del suelo depende de la capacidad que tiene para permitir que crezcan vegetales, y varía de acuerdo con la cantidad de materia orgánica y minerales que contenga. Cuando el suelo carece de los elementos requeridos para el crecimiento de las plantas, el suelo es estéril. Parte mineralEn diferentes y variados tamaños, constituyen entre el 45 y el 50% del volumen total. Materia orgánicaEs la formada por los restos animales y vegetales en diferentes estados de descomposición y que por lo general solo ocupan entre el 0.5 y el 5% del volumen total. AireEn condiciones normales ocupa el 25% del volumen total, y su composición total consta de mas anhídrido carbónico que de oxigeno. AguaOcupa aproximadamente el 25% y aunque sea móvil como el aire, siempre depende del nivel de humedad (mas humedad igual a mas agua y menos aire, menor humedad igual a menos agua y mas aire). MicroorganismosSon diminutos seres vivos que pueblan el suelo, pero que no están contabilizados en porcentaje (Bacterias, hongos, algas,..) Seres vivosigual que los microorganismos, pero perceptibles a la vista (gusanos, escarabajos,..), como los anteriores forman parte de la materia orgánica. Elementos nutritivosEstos ya están incluidos dentro de los apartados de orgánico y mineral, los debemos nombrar debido a su importancia para la supervivencia de las plantas. Define el estado de agregación de las partículas componentes minerales u orgánicas. Depende de la disposición de sus partículas y de la adhesión de las partículas menores para formar otras mayores o agregados. La permeabilidad del suelo al agua, aire y a la penetración de las raíces también depende de la estructura. A diferencia de la textura la estructura puede ser cambiada ejemplo : la rotación del cultivo. Estabilidad estructural : Es la resistencia de los granos a disgregarse en condiciones de humedad. Estructuras simples o no desarrolladas: a) Estructura particular : Suelos compuestos por partículas individuales sin estructura y frecuentemente son suelos arenosos, fácilmente penetrables. b) Estructura masiva : Son aquellos con agregados consolidados en una masa uniforme, con cierto porcentaje de arcillas y materia orgánica, más difícil de penetrar en seco. c) Estructura cementada : Son aquellos en que los agregados han sido deformados, comprimidos o uniformados (pisoteo, laboreo, senderos). Estructuras compuestas : a) Estructura grumosa : Suelos con agregados o grumos redondeados, migagozos o granulares, esto producto de la acción de las raíces y la descomposición de la materia orgánica fresca. b) Estructura laminal : Estructura con agregados en cuyas dimensiones predominan los ejes horizontales. Este tipo de estructura pone gran impedimento a la penetración de las raíces, al drenaje interno y a la germinación de las raíces. c) Estructura en bloques : Son equidimencionales, es frecuente en los horizontes inferiores ( B y C ), en suelos pesados de textura fija ( arcillas) d) Prismática o columnal : Con bordes mas o menos aristados, son de una buena productividad cuando son pequeños los prismas. Cuando pierden esta característica es sinónimo de degradación. La corteza terrestre está formada por rocas de distintas clases. Las rocas al tener contacto con el agua, el aire, la temperatura, microorganismos, vegetaciones, procesos climáticos y biológicos sufren transformaciones en su estructura y composición (meteorización), dando origen al llamado material parental, que son minerales sueltos que van a interactuar con otros elementos del suelo para constituir las características físicas, químicas, etc., propias de cada suelo El suelo es entonces el resultado de la interacción entre clima, organismos, tiempo y relieve con el material parental. “En el lugar donde estas variables sean las mismas, los suelos serán idénticos; donde sean diferentes, los resultados de su actividad no pueden ser los mismos“ El suelo se encuentra en permanente evolución, es decir, sus características cambian de acuerdo al clima, a la presencia de animales, plantas y a la acción del hombre. Por lo tanto un suelo natural, en el que la evolución es lenta, es muy diferente de uno cultivado. Durante el desarrollo del suelo se realizan una serie de procesos que le van imprimiendo las propiedades físicas y bioquímicas que lo caracterizan y lo diferenciarán de otros suelos. El tipo de procesos, así como la intensidad con la cual ellos actúan, es controlado por los factores de formación bióticos, como la fauna, la flora, y el hombre; y los abióticos, como la temperatura, la precipitación, la evapotranspiración y la altitud, entre otros. - El clima La precipitación y la temperatura son los componentes climáticos de mayor incidencia en la evolución del suelo; estos determinan la evapotranspiración potencial, que a su vez define la cantidad de agua disponible para suplir las necesidades de las plantas en el suelo. En Colombia ha tenido gran uso el sistema de clasificación del clima mediante las Zonas de Vida propuesto por Holdridge (Holdridge, 1979); una Zona de Vida es un área que tiene iguales condiciones de biotemperatura (controlada por la altura sobre el nivel del mar) promedia anual, precipitación promedia anual y condición de humedad; en cada zona de vida se producen asociaciones vegetales con características fisionómicas muy particulares que obedecen al control que ejercen los factores climáticos sobre ellas. Contenido y mineralización de materia orgánica En las zonas de altas lluvias anuales, tiende a presentarse un menor nivel de materia orgánica en el suelo pero con mayor disponibilidad de elementos minerales para las plantas. Al elevarse la temperatura ambiente, es más alta la descomposición de la materia y del material parental o roca madre, por lo cual aquellos suelos sometidos a altas temperaturas durante el año, muestran niveles relativamente bajos de materia orgánica, pero su aporte de minerales a la solución del suelo es alta. Esto explica los bajos contenidos de materia orgánica presentes en los suelos de clima cálido y los altos contenidos de aquellos ubicados en climas fríos. Actividad de fauna y flora En una zona con lluvias abundantes durante el año tiende a ser más intensa la actividad de los microorganismos (bacterias-virus-hongos) e insectos que ayudan en la descomposición de la materia orgánica y de los compuestos minerales; igualmente sucede con las altas temperaturas. También en las zonas con lluvias abundantes los minerales están más disponibles para las plantas, por lo cual éstas crecen más rápidamente. Tamaño de agregados y grado de actividad de las arcillas Ante una mayor cantidad de lluvias, las partículas de arena, limos y arcillas, que se juntan en el suelo como agregados, tienden a separarse presentándose como agregados de menor tamaño. Cuando el nivel de lluvias es exagerado, se disminuye la actividad de intercambio de nutrientes de ellas con las raíces de las plantas. Los microorganismos del suelo La biota del suelo la compone el conjunto de la fauna y la flora que viven en él; Básicamente ejercen tres acciones fundamentales: Constituyen la fuente de material original para la fracción biológica del suelo(vegetales y animales) que al morir se incorporan al suelo y sufren profundas transformaciones. - El hombre El hombre tiene enorme ingerencia en el suelo, puesto que utiliza este recurso de variadas formas y para muchos fines. - El tiempo Los cambios que se producen en el material para pasar de roca a suelo necesitan para desarrollarse que transcurra un determinado tiempo. Esto no quiere decir que todos los suelos de la misma edad sean iguales o parecidos, sino que el suelo, como organismo en permanente actividad, modifica sus características paralelamente con su edad hasta alcanzar el equilibrio con el medio ambiente (madurez). A medida que el suelo aumenta su evolución, aumenta la remoción de nutrientes en él y la formación de minerales de baja actividad, con lo que se reduce su calidad como medio nutritivo para las plantas, es decir, a mayor evolución, menor fertilidad. Orden de evolución de un suelo Nuestro grupo se encargo de la densidad real. Para ello seguimos los siguientes pasos: 1. Lo primero de todo era filtrar la tierra en un colador para evitar piedras que alteraran la muestra. 2. Se pesara la probeta para calcular su peso. 3. Se llena la probeta de tierra hasta los 100 ml procurando no dejar espacios de aire ya que alteraría el resultado. Y muy importante sin En el suelo se consideran dos tipos de comprimir la muestra 4. Se coloca la probeta en la bascula y se resta el peso de la probeta densidad: densidad aparente y densidad real. llena menos el peso de la probeta vacía para calcular el peso de la Densidad aparente (da): es la masa tierra que hemos insertado en dicha probeta. contenida en una unidad de volumen de una 5. El resultado obtenido se divide entre 100( los 100 ml con los que hemos llenado la probeta) para calcular la densidad del suelo. muestra de suelo tal y como es, incluyendo el Nuestro grupo analizo 2 tipos de suelo. volumen ocupado por los poros. Para • Uno de ellos la densidad daba 1,3 g/cm3 Se trata de un suelo compuesto de Limo orgánico: Los limos son suelos determinarla, se divide el peso de un de granos finos con poca o ninguna plasticidad, Los limos sueltos determinado volumen de tierra secada a y saturados son completamente inadecuados para soportar cargas estufa por ese volumen de suelo, y se por medio de zapatas. Su color varía desde gris claro a muy oscuro. La permeabilidad de los limos orgánicos es muy baja y su expresa el resultado en kg/m³ compresibilidad muy alta. Los limos, de no encontrarse en estado La densidad real (dr) es la densidad de las denso, a menudo son considerados como suelos pobres para partículas sólidas del suelo. Se determina cimentar. • El otro de los suelo tenia una densidad de 1 g/cm3 dividiendo el peso del suelo secado a estufa Se trata de un suelo compuesto por materia orgánica generalmente. por el volumen que ocupan los sólidos. La materia orgánica bruta es descompuesta por microorganismos y La densidad real de los suelos minerales transformada en materia adecuada para el crecimiento de las plantas y que se conoce como humus. El humus es un estado de más comunes varía de 2.500 a 2.700 kg/m³. descomposición de la materia orgánica, o sea, es materia orgánica La densidad aparente de los suelos varía no totalmente descompuesta. según la textura y estructura entre los 1.100 Tiene varias ventajas • Es insoluble en agua y evita el lavado de los suelos y la pérdida de y los 1.900 kg/m³. nutrientes. • Tiene una alta capacidad de absorción y retención de agua • Aumenta la productividad de los cultivos en más del 100 % si a los suelos pobres se les aplica materia orgánica.
