Conceptos Fundamentales de Edafología y Propiedades del Suelo

Conceptos Básicos de Edafología

• Acidez Activa: Medida de la concentración de iones hidrógeno libres directamente en la solución del suelo, determinada mediante la medición del pH en agua.
• Acidez de Cambio o Reserva: Medida de los iones hidrógeno y aluminio que se encuentran retenidos electrostáticamente en las superficies de los coloides y que pueden ser desplazados hacia la solución.
• Adhesión: Fuerza de atracción electrostática que se manifiesta entre las moléculas de agua y las superficies sólidas cargadas de las partículas minerales y orgánicas del suelo.
• Adsorción: Fenómeno físico-químico mediante el cual iones o moléculas disueltas en la fase líquida quedan retenidos de forma reversible en la superficie de los coloides debido a atracciones eléctricas o enlaces químicos.
• Agregado: Unidad estructural secundaria del suelo formada por la agrupación ordenada de partículas primarias como arena, limo y arcilla que se mantienen unidas por la acción de diversos agentes ligantes.
• Agentes Ligantes: Sustancias químicas y biológicas que actúan como cementos para unir las partículas del suelo y estabilizar los agregados, destacando la materia orgánica, los óxidos de hierro y aluminio, y los carbonatos.
• Agua del Suelo: Término utilizado para hacer referencia a la molécula pura de agua líquida en el entorno edáfico, abstrayéndose teóricamente de la presencia de los solutos que contiene.
• Agua Disponible o Útil: Fracción del agua retenida en el suelo que se encuentra comprendida entre los límites de la Capacidad de Campo y el Punto de Marchitez Permanente, representando el volumen hídrico que las plantas pueden absorber eficazmente.
• Agua Higroscópica: Capa delgada de agua fuertemente retenida sobre la superficie de las partículas sólidas por fuerzas de adhesión que no es móvil ni utilizable por los seres vivos.
• Aluminio de Cambio: Catión que aparece en suelos con pH muy ácido y que resulta altamente tóxico para la mayoría de los cultivos al inhibir el crecimiento celular de las raíces.
• Ácuico: Régimen de humedad caracterizado por una saturación de agua casi continua a lo largo del año debido a la presencia de una capa freática superficial, dando lugar a procesos químicos de reducción.
• Arídico o Tórrico: Régimen de humedad propio de climas desérticos o muy secos en el cual el suelo permanece seco en su sección de control durante más de la mitad del año.

Propiedades Físico-Químicas y Biológicas

• Biomasa Microbiana: Fracción viva de la materia orgánica del suelo constituida por bacterias, hongos y otros microorganismos encargados de dirigir los ciclos biogeoquímicos.
• Capacidad de Campo: Contenido de agua que un suelo retiene en sus microporos tras el drenaje libre por gravedad, evaluado a tensiones de -0.33 bar o -33 kPa.
• Capacidad de Intercambio Aniónico: Medida de la carga positiva total en las superficies del suelo que le permite retener aniones de forma reversible, muy dependiente de la acidificación.
• Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC): Medida de las cargas negativas disponibles en el complejo coloidal para retener cationes de forma intercambiable, expresada en centimoles de carga por kilogramo.
• Capilaridad: Fenómeno físico controlado por las fuerzas de adhesión y cohesión que provoca el ascenso espontáneo del agua a través de los poros más estrechos.
• Carbonato Cálcico Activo: Fracción de los carbonatos del suelo de tamaño extremadamente fino y alta reactividad que controla el aumento del pH y la solubilidad de nutrientes.
• Carbono Orgánico del Suelo: Cantidad de carbono elemental en las moléculas orgánicas, utilizado como el indicador analítico principal para cuantificar la materia orgánica.
• Cationes de Cambio: Iones con carga positiva adheridos débilmente a las superficies cargadas negativamente de los coloides que pueden intercambiarse con la solución del suelo.
• CIAC: Siglas de la Capacidad de Intercambio Catiónico Efectiva, que mide la capacidad de cambio real evaluada al pH natural del suelo.
• Clorosis: Trastorno nutricional en la planta caracterizado por el amarilleamiento de las hojas debido a deficiencias en la síntesis de clorofila.
• Cohesión: Fuerza de atracción intermolecular que mantiene unidas a las moléculas de agua entre sí gracias a los puentes de hidrógeno.
• Coloides del Suelo: Partículas minerales y orgánicas menores a dos micras con elevada superficie específica y cargas eléctricas que condicionan la química del suelo.
• Complejo de Cambio: Conjunto constituido por las arcillas y el humus del suelo que interacciona electrostáticamente con los iones para regular la retención de nutrientes.
• Conductividad Eléctrica: Parámetro que mide la capacidad de una solución para conducir la corriente, empleado para estimar la concentración total de sales disueltas.
• Conductividad Hidráulica o Permeabilidad: Propiedad física que expresa la velocidad con la que el agua se mueve a través del espacio poroso e interconectado del suelo.

Estructura y Clasificación del Suelo

• Densidad Aparente: Relación entre la masa de suelo secado en estufa y el volumen total ocupado en su estado natural, incluyendo sólidos y espacio poroso.
• Densidad Real: Relación entre la masa de suelo seco y el volumen neto ocupado únicamente por las partículas sólidas minerales, prescindiendo del espacio vacío.
• Desadsorción: Proceso inverso a la adsorción mediante el cual un ion o molécula retenida en la superficie de un coloide se libera hacia la solución del suelo.
• Encalado: Operación agrícola consistente en incorporar enmiendas calizas para elevar el pH en suelos ácidos, precipitar el aluminio tóxico e incorporar calcio al complejo de cambio.
• Encostramiento Superficial: Formación de una delgada capa compacta y endurecida en la superficie del suelo por la disgregación de agregados bajo el impacto directo de la lluvia.
• Estructura del Suelo: Configuración espacial resultante de la unión y empaquetamiento de las partículas primarias del suelo para dar lugar a formas geométricas complejas llamadas agregados.
• Horizontes Orgánicos (H, O, Oa, Oe, Oi): Capas superficiales clasificadas según su grado de descomposición y contenido de fibras vegetales.

Procedimientos de Laboratorio y Cálculos

1. Fracciones Granulométricas y Textura (USDA)

• Paso 1: Calcular los porcentajes de cada fracción: % Fracción = (g de la fracción / g de TF) * 100.
• Paso 2: Conversión a g/kg.
• Paso 3: Clasificación textural mediante el triángulo de texturas de la USDA.

2. Propiedades Químicas: pH y Carbonatos

• pH Actual vs. Potencial: El pH actual se mide en agua; el pH potencial se mide en KCl, siendo más bajo debido al desplazamiento de protones (H+) y aluminio (Al3+) hacia la solución.
• Carbonatos (% CaCO3): Medición del volumen de CO2 desprendido al añadir ácido clorhídrico (HCl) mediante un calcímetro.

3. Complejo de Cambio y CIC

• Cálculo de CIC: Suma de las concentraciones de cationes (Ca, Mg, K, Al, Fe, H) en cmolc/kg.
• Grado de Saturación Básica (V%): V% = (S / CIC) * 100. Si V% < 50%, el suelo es ácido e insaturado.

4. Masa de Suelo y Balance de Materia Orgánica

• Densidad Aparente (DA): DA = ((100 - P%) * DR) / 100.
• Masa de Carbono Orgánico (CO): Uso del factor de Van Bemmelen (1,724) para convertir MO a CO.

5. Balance y Disponibilidad de Nitrógeno (N)

• Relación C/N alta (> 30): Inmovilización del nitrógeno; no disponible a corto plazo.
• Relación C/N baja (< 12): Mineralización rápida; nitrógeno disponible para el cultivo.