Fundamentos de Edafología y Nutrición Vegetal: Propiedades y Procesos del Suelo

Suelo: cuerpo natural tridimensional, finito y de formación lenta, entrega soporte, agua, oxígeno y nutrientes a las raíces. Función soporte: permite anclaje y la exploración radical; depende principalmente de la profundidad efectiva. Función hídrica: almacena y entrega agua que transporta los nutrientes hacia las raíces. Función de aireación: entrada de oxígeno necesario para respiración radical y microbiana.

Pedogénesis

Proceso mediante el cual se forma y evoluciona un suelo.
Factores formadores del suelo: clima, organismos, material de origen, relieve y tiempo.

Clima: controla la meteorización; mucha lluvia lava bases y acidifica, mientras la aridez favorece la acumulación de sales. Material origen: roca/sedimento desde el cual se forma el suelo; influye en textura, minerales y fertilidad. Relieve: la pendiente favorece erosión y escurrimiento; las posiciones bajas acumulan partículas finas y pueden tener mal drenaje.
Tiempo: mientras más antiguo es un suelo, normalmente está más meteorizado, lavado, arcilloso y ácido.

Roca ígnea: por enfriamiento del magma (granito, basalto y andesita). Roca sedimentaria: por depósito y cementación de partículas (caliza, dolomita). Roca metamórfica: modificada por presión y temperatura (pizarra, cuarcita y mármol).

Meteorización física: fragmentación de la roca sin alterar composición química. Meteorización química: transformación de minerales mediante oxidación, reducción e hidrólisis. Meteorización biológica: alteración producida por raíces, microorganismos y animales. Humificación: transformación de MO resistente en humus. Mineralización: conversión de nutrientes orgánicos en formas minerales disponibles. Suelo in situ: suelo formado directamente sobre la roca del lugar.

Depósito aluvial: transportado por ríos, con piedras redondeadas y estratas variables. Depósito coluvial: transportado por gravedad con piedras angulosas. Depósito lacustrino: material fino depositado en aguas tranquilas de textura arcillosa y drenaje lento. Depósito eólico: material transportado por el viento (loess y dunas).

Horizonte: capa del suelo formada por procesos pedogenéticos y relacionada genéticamente con las demás.

Estrata: capa descriptiva que no necesariamente posee relación genética con las otras capas.

A: capa mineral superficial con acumulación de materia orgánica. E: horizonte de pérdida o lavado de materiales. B: horizonte de acumulación de arcilla, hierro u otros materiales. C: material de origen meteorizado. R: roca madre poco o nada alterada.

Entisol: joven, poco desarrollado, aluvial, delgado o pedregoso. Inceptisol: desarrollo incipiente, en valles de la zona central y favorable para agricultura. Aridisol: zonas áridas, déficit de agua y acumulación de sales. Vertisol: más de 35% de arcillas expansibles; grietas al secarse, retiene mucha agua y se compacta fácilmente. Mollisol: superficial oscuro, friable, rico en materia orgánica y generalmente fértil. Andisol: de ceniza volcánica, baja densidad aparente, alta materia orgánica, acidez y fuerte retención de fósforo. Alfisol: evolucionado con acumulación de arcilla en B y alta saturación de bases. Ultisol: muy evolucionado, lavado, ácido, rojo y baja saturación de bases.

Oxisol: extremadamente meteorizado, ácido y rico en óxidos de hierro. Trumao: Andisol volcánico bien drenado, ácido, alta materia orgánica y elevada retención de fósforo. Ñadi: Andisol en posición deprimida, mal drenado y fierrillo.

Régimen ácuico: saturado y reductor, colores grises, moteados y drenaje deficiente. údico: húmedo durante gran parte del año, lavado y con tendencia a la acidez. Xérico: clima mediterráneo con invierno húmedo y verano seco. ústico: lluvias coinciden con estación cálida. Arídico: precipitación anual inferior a la evapotranspiración.

Fragipán: capa densa restringe agua y raíces, puede disgregarse parcialmente con agua. Duripán: capa endurecida por sílice no se desarma con agua. Tertel: horizonte endurecido y cementado por carbonato de calcio. Fierrillo: capa endurecida por hierro y materia orgánica (ñadis).

Textura: proporción de arena, limo y arcilla del suelo; no puede modificarse conmanejo. Estructura: forma en que las partículas se agrupan en agregados; mejorable con MO, cobertura y laboreo adecuado.

Arena: partícula grande favorece drenaje y aireación, pero retiene poca agua y nutrientes. Arcilla: partícula pequeña que retiene más agua y nutrientes, pero puede reducir aireación e infiltración. Humus: coloide orgánico con alta capacidad de retener cationes y agua.

D real: masa sólidos / por volumen; cercana a 2,65 g/cm³. D aparente: masa suelo seco / por volumen total, incluyendo poros; aumenta con compactación. Porosidad: porcentaje del volumen del suelo ocupado por aire/agua. Macroporos: poros grandes drenaje y aireación. Microporos: poros pequeños retener agua.

CC: agua que permanece en el suelo después del drenaje gravitacional. PMP: agua bajo cuando planta ya no puede recuperar turgencia.

Agua aprovechable: retenida entre CC y PMP. Prof efec: espesor de suelo que raíces pueden explorar sin limitación. 

Moteados: manchas que indican alternancia entre saturación y aireación. Gris: condiciones reductoras y falta prolongada de oxígeno. Rojo: normalmente indica hierro oxidado y buen drenaje histórico.

Clase cap uso: clasificación suelo según intensidad de limitaciones agrícolas. I: pocas limitaciones alto potencial agrícola. IV: última clase considerada arable; requiere manejo/conservación intensivos. V: limitado por inundación/drenaje muy pobre. VI y VII: suelos no arables, uso ganadero/forestal. VIII: sin valor agrícola. Limitante más severa: determina la clase final de capacidad de uso.

Drenaje

W1: muy pobre, napa sobre superficie o saturación frecuente. W3: imperfecto, humedad excesiva, moteados y raíces restringidas. W5: bueno, sin moteados y velocidad adec eliminación de agua. W6: excesivo, baja retención agua; puede manejarse con riegos más frecuentes.

Coloide: partícula muy pequeña de arcilla o humus capaz de retener iones. Catión: ion con carga positiva, como Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na⁺ y NH₄⁺. Anión: ion con carga negativa, como NO₃⁻, H₂PO₄⁻, SO₄²⁻ y Cl⁻.

CIC

Capacidad intercambio catiónico; cant cationes que el suelo puede adsorber e intercambiar. Cmolc/kg, = meq/100 g. Alta: gran capacidad de retención de cationes

Cía: capacidad de intercambio aniónico; retener aniones, mayor en suelos ácidos con alofán y óxidos de hierro/aluminio. Orden retención aniones: fosfato>sulfato>nitrato>cloruro.

Saturación de bases: porcentaje de la CIC ocupado por Ca, Mg, K y Na. Alta: normalmente se relaciona con mayor fertilidad y pH más elevado.

no salino:  CE menor de 2 dS/m. Moderadamente salino: suelo con CE entre 4-8 dS/m.

RAS: relación de adsorción de sodio; compara Na con Ca y Mg en la solución. PSI/ESP: porcentaje de CIC ocupado por sodio intercambiable.

Sodicidad: exceso de sodio dispersa las arcillas, destruye estructura y disminuye infiltración. Calcio: catión floculante favorece uníón de partículas y estabilidad estructural. Sodio: catión al hidratarse dispersa arcillas y deteriora la estructura. Carbonatos: reaccionan con HCl, aumentan alcalinidad y reducen disponibilidad de nutrientes.

Solución del suelo: agua con iones disueltos, raíces absorben nutrientes inmediato. Reserva intercambiable: nutrientes retenidos en coloides pasan posteriormente a solución.

Nutriente esencial: elemento cuyo déficit impide completar el ciclo de vida, no puede ser reemplazado y posee una función específica.

Macronut 1: nitrógeno, fósforo y potasio; requieren gran cantidad, deben fertilizarse. Macronut 2: calcio, magnesio y azufre. Micronut: hierro, zinc, manganeso, cobre, molibdeno, boro, cloro y níquel. Ley mínimo Liebig: crecimiento limitado x factor esencial que esta en menor disp relativa.

Fotosíntesis: proceso donde planta utiliza agua, CO₂ y luz para formar carbohidratos y liberar oxígeno. Fase luminosa: etapa de fotos produce ATP y NADPH. ATP: almacena y transfiere energía dentro de la planta. Estrés hídrico: falta de agua provoca cierre estomático y diminuye entrada de CO₂.

Flujo de masa: movimiento nutrientes disueltos+agua hacia la raíz (NO₃⁻). Difusión: movimiento de zona mayor concentración hacia menor concentración (fósforo). Intercepción radical: contacto directo raíz en crecimiento con nuevas superficies

Nutriente móvil: trasladarse de hojas viejas a órganos jóvenes; deficiencia hojas viejas. Móviles: N, P, K, Mg y Cl. Poco móvil: se redistribuye con dificultad y su deficiencia tejidos jóvenes. Casi inmóviles: Ca, B y frecuentemente Fe.

Forma absorbida del N: NO₃⁻ y NH₄⁺.

Forma absorbida del P: H₂PO₄⁻ y HPO₄²⁻.

Nitrógeno: macro 1 móvil, fundamental para crecimiento, proteínas, enzimas, clorofila, ADN y ARN. Fijación biológica: transformación de N₂ atmosférico en NH₄⁺ x microorg y enzima nitrogenasa.

Mineralización de N: conversión N orgánico en N mineral. Inmovilización: incorporación N mineral a la biomasa microbiana, quedando temporalmente no disponible.

Relación C/N>25: favorece inmovilización N. <20: favorece mineralización neta.

Aminificación: transformación de proteínas en aminas y aminoácidos.

Amonificación: transformación de compuestos aminados en NH₄⁺.

Nitrificación: transformación aeróbica de NH₄⁺ en NO₂⁻ y luego en NO₃⁻.

Nitrosomonas: bacteria que transforma NH₄⁺ en NO₂⁻.

Nitrobacter: bacteria que transforma NO₂⁻ en NO₃⁻.

Lixiviación: pérdida de NO₃⁻ por movimiento del agua debajo de las raíces.

Volatilización: pérdida de N como NH₃ desde fertilizantes amoniacales, urea o estiércol.

Condiciones de volatilización: fertilizante superficial, suelo seco, temperatura alta y pH mayor de 8.

Prevención de volatilización: incorporar el fertilizante al suelo o regar después de aplicarlo.

Desnitrificación: transformación de NO₃⁻ en gases como N₂ o N₂O bajo condiciones de falta de oxígeno.

Condiciones de desnitrificación: suelo saturado, poca aireación, presencia de nitrato, carbono disponible y temperatura favorable.

NH₄⁺: forma amoniacal que puede entrar directamente a la asimilación y acidifica la rizósfera.

NO₃⁻: forma nítrica muy móvil que debe reducirse antes de incorporarse a aminoácidos y alcaliniza la rizósfera.

Reducción del nitrato: conversión NO₃⁻ → NO₂⁻ → NH₄⁺ mediante nitrato reductasa y nitrito reductasa.

GS: enzima que incorpora NH₄⁺ al glutamato para producir glutamina.

GOGAT: enzima que utiliza glutamina y 2-oxoglutarato para formar glutamato.

Arginina: aminoácido rico en N utilizado como forma de transporte y reserva.

Porosidad: [1−(DA/DR)]×100[1-(DA/DR)]\times100.

Agua aprovechable por estrata: [(CC−PMP)/100]×DA×espesor[(CC-PMP)/100]\times DA\times espesor.

Saturación de bases: [(Ca+Mg+K+Na)/CIC]×100[(Ca+Mg+K+Na)/CIC]\times100.

RAS: Na/raíz(Ca+Mg)/2

Masa de suelo: superficie × profundidad × da

Demanda N: rendimiento en t/ha × requerimiento de N en kg/t.

Dosis de N fertilizante: (demanda−suministro)/eficiencia(demanda-suministro)/eficiencia.

Nitrato aportado por agua: concentración en mg/L × volumen de agua en m³

N mineralizado desde materia orgánica: masa de suelo × fracción de MO × fracción de N de la MO × tasa de mineralización.

N aportado por compost: kg de compost húmedo × fracción de materia seca × fracción de N.

N aportado por guano: volumen en m³ × densidad en kg/m³ × fracción de N.

NO₃⁻ a N: multiplicar por 0,23. P a P₂O₅: multiplicar por 2,29. Si es alreves dividir 

1mg/L=1g/m³     1,3g/cm³=1.300kg/m³     1ha=10.000m²   

1t=1.000kg

Reducción del nitrato: conversión NO₃⁻ → NO₂⁻ → NH₄⁺ mediante nitrato reductasa y nitrito reductasa. Amonio: NH₄⁺. Nitrito: NO₂⁻. Nitrato: NO₃⁻.