Resumen Temas 1-7,10.pdf PDF

Preview

Summary

Edafología Introducción Tema 1Tema 1:IntroducciónLa edafología o ciencia del suelo estudia la formación, características, evolución y distribución de los suelos en la superficie de la corteza terrestre, así como su uso racional. Su nombre viene del griego ἔδαφος, edafos, "suelos&amp...

Description

Edafología

Introducción

Tema 1

Tema 1:

Introducción La edafología o ciencia del suelo estudia la formación, características, evolución y distribución de los suelos en la superficie de la corteza terrestre, así como su uso racional. Su nombre viene del griego ἔδαφος, edafos, "suelos", y λογία, logía, "estudio" o "tratado". Los primeros conocimientos sobre la edafología se produjeron con el nacimiento de la agricultura en Oriente fértil (Oriente-Mar Mediterráneo-Golfo Pérsico) por civilizaciones como la mesopotámica, egipcia o israelita (8000 a.C.). En América, se produjo hacia el 2500 a.C. por civilizaciones como olmeca, nazca o mochica. En Asia se produjo en el Valle del Indo. Se puede concluir que la “Edafología” se inició en Mesopotamia (Golfo Pérsico) en el año 8000 a.C.

1.- El conocimiento de los clásicos En el siglo IV antes de Cristo, Aristóteles definió cuatro elementos o estados de la materia: el fuego, el aire, el agua y la tierra, portadores de cualidades activas, como el frío y el calor, y cualidades pasivas como la sequedad y humedad. Entre los siglos IV y III a.C., Teofrasto diferenció entre tierra y suelo, e hizo una clasificación de suelos agrícolas (estéril, pobre, fértil o excelente) en función de los resultados agrícolas que daba dicho suelo en la producción. En el siglo III a.C., Catón el viejo definió las diferentes aptitudes del suelo agrícola. En el siglo I d.C., Columela hizo “De Rústica” (libro que estudiaba las propiedades físicas del suelo). Este fue el primer libro que explicaba las características del suelo.

2.- Etapa de recopilación Crescentio, en 1240, escribió “De agricultura vulgare”. Fue escrito “El libro de la Agricultura”.

3.- De la teoría del Humus (materia orgánica descompuesta) a la Nutrición mineral:  

1563, Bernard de Palissy (1510-1590): dice que el suelo es una fuente de nutrientes minerales (señala la necesidad de ser restituidos) y que por tanto, el suelo es el suministrador de sales. 1629, Van Helmont (1577-1644): Habla sobre la nutrición de las plantas por el agua. Descubre el CO2 y demuestra su papel en la nutrición vegetal.

4.- Inicio de la Agronomía y la Edafología.     

Palissy en 1563 dice que en las cenizas de las plantas se encontraban los materiales que éstas extraían del suelo. Comenzó a añadirse estiércol y cenizas de paja como abono. Wallerius (1709-1785) propuso la teoría del Humus. Theodore de Sanssure (1767-1828): Demostró que el N y el P procedían del suelo y eran indispensables para la vida vegetal. Thaer (1752-1828) dijo que las plantas asimilaban directamente materia orgánica en descomposición. (Esto no es cierto, pues sólo asimilan nitratos, sales minerales disueltas, etc. pero en aquella época se pensó que sí). Liebig (1840): química en relación con la agricultura y el crecimiento de las plantas (las plantas asimilaban nutrientes minerales del suelo.

5.- Precursores de la Edafología:

Karl Sprengel (1787-1859): Primer libro tal cual de “Edafología”. Se llamó «El suelo como ente natural». Fallou: a mitad del siglo XIX desarrolló la Agrogeología que reconoce el suelo como corteza superficial de las rocas alteradas y lavadas. Diferencia la edafología (pedología), ciencia del suelo desde el punto de vista geológico.

Gloria Serrano Santiago

Edafología

Introducción

Tema 1

6.- Nacimiento de la Edafología Escuela Rusa Dokuchaev (1846-1903): en su tesis doctoral Russian Chernozen introduce las ideas de variaciones geográficas según tipos de suelos y relacionadas con el material geológico (depende de factores geográficos y del material sobre el que se desarrolla). Se le considera el padre de la Edafología moderna. Describió suelos y los clasificó, haciendo la primera clasificación científica. Propuso la palabra SUELO (aquellos horizontes de roca que diaria o casi diariamente cambian sus relaciones bajo el influjo del aire, el agua y varias formas de organismos vivientes y muertos). Después lo definió como un cuerpo natural, independiente y en evolución bajo el influjo de 5 factores, entre los que destaca el clima y la vegetación. Sibirtzev (1860-1900): 1ª Cátedra de Edafología (1894). Introduce los conceptos de zonalidad, azonalidad e intrazonalidad. Glinka (1867-1929), fundador del ISSS (Sociedad Internacional de la Ciencia del Suelo - En Roma 1924) y Neustrayev (1874-1928) definieron el suelo como entidad geológica superficial, costra o corteza alterada que exhibe aspectos de zonalidad correspondiendo con las grandes áreas climáticas. Gedroiz (1872-1933) destacó por su trabajo sobre la fracción coloidal, sus propiedades de absorción y los métodos de determinación de las mismas.

Escuela Americana Hilgard (1833-1916) clasificó los suelos según su salinidad en “álcali blanco” (suelo salino) y “álcali negro” (suelo sódico). Marbut (1863-1935) presentó en el Primer Congreso Internacional de Ciencia del suelo (1927) una clasificación de suelos (Schema for Soil Classiffication). Whitney (1860-1927): concepto de serie: en 1909 Kellog: sucedió a Marbut en su cargo, contribuyendo al desarrollo de Soil Survey (1951-1960) “Soil Survey Manual”. Baldwin, Kellog y Thorp: clasificación de suelos atendiendo a su zonalidad (7ª aproximación) (Soil Taxonomy). Jenny: factores formuladores del suelo (1941): S=f(p,cl,r,o,t), donde p es el material o roca madre, cl es el clima, r el relieve, o los organismos y t el tiempo. Las subcomisiones del ISSS son: suelos salinos, micromorfología y conservación del suelo y del ambiente. Los grupos de la sociedad internacional de la ciencia del suelo (ISSS), trabaja en un campo muy variado: Zoología del suelo, Ensayos de fertilidad de suelos, Desertificación, Sistemas de teledetección, etc…

7.- La Ciencia del suelo y las demandas actuales (s. XXI)         

Reposición de nutrientes Aumentar la producción de alimentos La biodiversidad edáfica (biota del suelo) Proveer alimentos seguros El cambio climático (gases con efecto Conservar el suelo y sus funciones invernadero) (ecosistemas) Recuperar suelos afectados por sales La emisión o fijación de carbono Mantener o aumentar el nivel de materia orgánica de los suelos

Ha habido muchos Congresos Mundiales de la Ciencia del suelo (World Congress of Soil Science WCSS), siendo el último (el 20º congreso) en Seoul (en Corea del Sur). Anteriormente

Gloria Serrano Santiago

Edafología

Introducción

Tema 1

también fueron en Brisbane (Australia, 2010), Philadelphia (USA, 2006), Bangkok (Tailandia, 2002), etc…

8.- Relación de la Edafología con otras Ciencias (adaptado de Fitzpatrick)

En el neolítico, el hombre prefería asentarse en lugares que tuviesen agua y suelo fácil de trabajar y fértil para cultivar los vegetales de los que se alimentaban. Se consideraba al suelo como medio para el desarrollo de las plantas. Empédocles (490-430 a.C): «La materia está formada por cuatro elementos: la tierra, el agua, el fuego y el aire. Teofrasto (371-287 a.C): Establece por primera vez la distinción entre Suelo y Tierra. Catón el Viejo (234-149 a.C): Diferentes aptitudes del suelo agrícola. Colmuella (4-70 d.C): De Re Rustica (propiedades físicas del suelo). En el siglo XII los árabes modifican las técnicas de uso del suelo. Abu Zacarlia (Ibn alAwwam): “El libro de la agricultura” (Kitab al-filâha). Palissy (1510-1590) inicia el empleo de abonos minerales naturales. La aplicación de los métodos y técnicas químicas, en el siglo XVIII, permiten efectuar los primeros trabajos científicos del suelo: Wallerlus, en 1761 presentó su libro “De humo”, en el que se encuentran las indicaciones sobre la formación del humus durante la descomposición del material vegetal. Berzelius (1779-1845): Suelo: “El laboratorio Químico de la naturaleza”. Justus von Liebig (1803-1873): Uno de los precursores de los estudios del suelo. Dio teorías sobre la fertilidad mineral y química del suelo y la «Ley del Mínimo». Para él, el suelo es el tubo de ensayo en el cual puede uno introducir nutrientes para las plantas. Thaer (1752-1828): Formuló la teoría del humus y la nutrición de las plantas y estudió el ciclo de los materiales orgánicos. Esta inicial “teoría del humus” defendía que las plantas obtenían el carbono del suelo y no del aire. Davy (1778-1829): «Elements of Agricultural Chemistry». “Las sustancias que constituyen el suelo son con seguridad compuestos de tierras, sílica, caliza, alumina, magnesia, y otros óxidos de hierros y manganeso, materias animales y vegetales en estado de descomposición y combinaciones salina, ácidas o alcalinas”. Fallou (1794-1877): Geológicamente y en un sentido científico general, el suelo es un producto

Gloria Serrano Santiago

Edafología

Introducción

Tema 1

de meteorización. Para Werner, Berendt y Lang, el suelo es un producto geológico, es la roca alterada al contacto con el aire. Hilgard (1833-1916): «Las diferencias climáticas pueden influir materialmente en el carácter de los suelos formados sobre un mismo tipo de roca». Dokuchaev (1899): Suelo como resultado de la actividad combinada de los siguientes agentes: Clima, Organismos, sustrato y tiempo. En el siglo XX, Marbut, define el suelo como: «La capa externa de la corteza de la tierra, usualmente no consolidada que varía en espesor desde una fina película a varios metros, que difiere del material subyacente en color, estructura, textura, constitución física, composición química, características biológicas y, probablemente también, en procesos químicos, reacción y morfología». Habló por primera vez del concepto de catena. Jenny: suelo como un sistema físico abierto, en el que las sustancias pueden ser adicionadas o extraídas de él y que se caracteriza por un conjunto de propiedades que se pueden designar por símbolos, lo que se expresa con la ecuación: f(S1,S2,S3,S4…) = 0 Los organismos, topografía, tiempo, clima y material parental son factores formadores del suelo.

El suelo Para el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA, 1998), el suelo es:  Un cuerpo natural formado por una fase sólida (minerales y materia orgánica), una fase líquida y una fase gaseosa que ocupa la superficie de la Tierra.  Está organizado en horizontes o capas de materiales distintos a la roca madre.  Como resultado de adiciones, pérdidas, transferencias y transformaciones de materia y energía.  Tiene capacidad para servir de soporte a las plantas con raíces en un medio natural. El límite superior del suelo está en contacto con la atmósfera, y el límite inferior se encuentra es la roca madre, sabemos que hemos llegado a la roca madre porque es un material continuo a partir del cual se origina el suelo. Los límites horizontales los constituyen áreas donde el suelo es invadido por aguas profundas (más de 2.5 m), materiales estériles, rocas o hielo. El límite lateral de un suelo es donde aparece otro suelo. Calicata: técnicas de prospección empleadas para facilitar el reconocimiento geotécnico, estudios edafológicos o pedológicos de un terreno. Son excavaciones de profundidad pequeña a media, realizadas normalmente con pala retroexcavadora. Definición actual de suelo: El suelo es un cuerpo natural, tridimensional, abierto, dinámico, resultado de la interacción de una serie de factores formadores (litología, clima, geomorfología, organismos vivos, tiempo) mediante unos procesos. Es resultado de la evolución o génesis del suelo; se diferencian unos horizontes a partir del material original, que se denominan horizontes genéticos. Se trata de capas de disposición horizontal o subhorizontal (inclinado), cada una de ellas con características y propiedades diferentes en un mismo suelo. Al corte vertical del terreno que permite estudiar al suelo en su conjunto, desde su superficie hasta el material originario, se le llama perfil. Los horizontes de un perfil se delimitan atendiendo a los siguientes aspectos:

Gloria Serrano Santiago

Edafología   

Introducción

Tema 1

Diferencias de color. Propiedades morfológicas: textura, estructura, pedregosidad, etc. Propiedades asociadas: consistencia, plasticidad, etc.

El suelo queda delimitado en su parte superior por la superficie del terreno, mientras que su límite inferior puede ser más difícil de determinar. Para estudiar, describir y muestrear un suelo se delimita de forma arbitraria un volumen mínimo. El Soil Survey Staff del Departamento de Agricultura de los EEUU (USDA) utiliza como unidad mínima de descripción y muestreo el pedión.

El pedión es un volumen arbitrario de suelo, considerado como el más pequeño que puede reconocerse como un suelo individual cuyas dimensiones laterales son suficientes para permitir el estudio de las formas de los horizontes y sus relaciones. El conjunto de pediones contiguos con características similares, forma el polipedión que constituye una unidad de suelo para la clasificación y cartografía. Uno de los primeros pasos en el estudio de un suelo es su descripción. Para hacerlo se recurre a los rasgos morfológicos. El estudio de la morfología permite describir y reconstruir los procesos edafológicos, las condiciones del medio y, en muchos casos, interpretar o predecir el comportamiento de las plantas, además de la respuesta del suelo frente a actividades tecnológicas o cambios de uso. Existe una serie de características del suelo que pueden observarse directamente y medirse fácilmente en el campo. Las relaciones existentes entre éstas características morfológicas y otras propiedades de interés permiten la inferencia. -Límite entre horizontes -Espesor de un horizonte -Profundidad del suelo -Color -Manchas -Elementos gruesos -Textura -Estructura -Consistencia -Cementaciones -Acumulaciones -Grietas

1.- Metodología para estudios macromorfológicos:   

Información acerca del sitio de la muestra. Información general acerca del suelo. Descripción de los horizontes del suelo.

Gloria Serrano Santiago

Edafología

Introducción

Tema 1

El estudio morfológico de un suelo exige la apertura de una calicata, la cal es una excavación: Uno de cuyos frentes tiene de unos 70 a 100 cm de ancho. Su longitud debe permitir realizar el estudio con comodidad. Su profundidad debe ser tal que permita llegar a comprender la organización del suelo, su génesis y respuesta frente a diversos usos. En el área mediterránea suele ser suficiente profundizar hasta los 200 cm, si no aparece antes material originario o un horizonte fuertemente cementado. Deben identificarse los horizontes y darles nombre, pasando a estudiar detalladamente sus propiedades que serán anotadas en una ficha normalizada de descripción. Tras la descripción se procede al muestreo, empezando por la base. La muestra se introduce en bolsas de plástico fuertes, etiquetados por fuera, anotando la referencia de la calicata y la profundidad de muestreo.

2.- Descripción de los horizontes del suelo en el campo: propiedades más importantes. 1. Numero de perfil 2. Fecha 3. Situación 4. Coordenadas UTM 5. Datos de la zona  Altitud  Pendiente (1-6)  Posición fisiográfica (meseta, cuenca,…)  Geomorfología circundante  Macro topografía  Vegetación, cultivos,…  Régimen de humedad: hay unos regímenes establecidos (sérico, salinico,…)  Régimen de ta (en tablas)  Material original: la roca madre que formo el suelo (marga, caliza,…)  Condiciones de humedad del suelo  Drenaje: velocidad de infiltración del agua en el suelo, está muy relacionada con la textura  Pedregosidad: referido a la superficie  Afloramientos rocosos  Sales: se pueden observar solamente si el suelo está seco  Clase y tipo de erosión

3.- Esquema morfológico del perfil

Horizontes: color, manchas, textura. Estructura: Clase: según el tamaño (fina, gruesa,…) Tipo: según la disposición de los agregados, laminar, prismática, columnar, agregados equidimensionales (angulares, poliédricos), agregados granulares, agregados grumosos. Consistencia, cutanes (revestimiento que puede ser de arcilla, de hierro… que recubren algo), cementación, poros, fragmentos rocosos, nódulos minerales, contenido en carbonatos, manchas y sales, capas endurecidas, restos de actividad humana, rasgos de origen biológico, raíces, límite, observaciones.

4.- Funciones del suelo  Producción de biomasa: el suelo es el sustrato de una amplia variedad de plantas, animales y microorganismos que viven en el mismo contribuyendo a crear un medio que resulta básico para la producción primaria de los ecosistemas.  Filtrado, amortiguación y transformación de sustancias (materias orgánicas e inorgánicas, +3 +2 ejemplo de inorgánicas es la transformación de Fe a Fe ): esta función se refiere a los procesos de movimiento, transporte y transformación de flujos de sustancias y energía.  Hábitat biológico y reserva genética: el suelo proporciona hábitat para numerosos organismos y microorganismos. La relación entre la variación del suelo y la diversidad y la distribución en

Gloria Serrano Santiago

Edafología

Introducción

Tema 1

plantas superiores es la más estudiada.  Medio físico: esta función se refiere a la producción de bienes y servicios. El suelo se constituye en soporte para el desarrollo de infraestructuras (carreteras, calles, industrias, etc.) y la deposición de residuos de origen urbano-industrial.  Fuente de materias primas: El suelo puede proporcionar múltiples materiales para numerosas actividades. La extracción de turba, grava, arena, arcilla, minerales, etc.., es una importante y creciente función económica del suelo.  Medio histórico: Elemento de nuestra herencia cultural, que contiene restos paleontológicos y arqueológicos importantes para conservar la historia de la tierra y de la humanidad. En el suelo quedan registrados procesos de evolución del paisaje, procesos climáticos, sucesos catastróficos, impactos entrópicos, etc.

5.- ¿Por qué se estudia el suelo?    

Producción de biomasa (alimento, fibra y energía) por su actuación como sustrato del desarrollo vegetal. Es la fuente principal de producción de alimentos. Es el fundamento de la vida en ecosistemas terrestres, afectando a las reservas de energía, intercambio acuoso, ciclo de nutrientes y productividad de ecosistemas. Para comprender el funcionamiento global del planeta.

6.- ¿Qué es el suelo? El suelo es el medio físico para el crecimiento de las plantas; es una roca alterada; es un complejo dinámico. El suelo es un producto de interacción con el medio ambiente, un ente natural que evoluciona y un sistema termodinámicamente abierto (permite el intercambio de energía). Algunas de las características que diferencian el suelo de otros recursos son las siguientes:  Tiene una gran capacidad de almacenaje y amortiguación, debida en gran parte a su contenido en materia orgánica. Dicha capacidad está relacionada tanto con el agua, los minerales y los gases como con un gran número de contaminantes químicos. Cuando se superan los umbrales de irreversibilidad de almacenaje y amortiguación de estos en el suelo, se produce su liberación y distribución en otros medios.  Es un recurso prácticamente no renovable (no renovable en nuestra escala de años, tras millones de años se renueva), con una cinética de degradación relativamente rápida y tasas de formación y regeneración extremadamente lentas.  Es un medio vivo con gran biodiversidad. La actividad biológica contribuye a determinar la estructura y fertilidad del suelo y resulta fundamental para que pueda realizar algunas de sus funciones. A diferencia del aire y el agua, el suelo es un recurso que esta generalmente sujeto a derechos de propiedad. Aproximaciones conceptuales del suelo El suelo como sustrato para el desarrollo vegetal: esta conceptualización del suelo se centra en las funciones del suelo como soporte mecánico de la vegetación y como fuente de elementos nutritivos esenciales para esta. El suelo c...