Estructura del suelo - Soil structure

La estructura del suelo describe la disposición o la forma del suelo en las partes sólidas del suelo y del espacio poroso ubicado entre ellas. Está determinado por la forma en que los gránulos de suelo individuales se agrupan, se unen y se agregan, lo que resulta en la disposición de los poros del suelo entre ellos. El suelo tiene una gran influencia en el movimiento del agua y el aire, la actividad biológica , el crecimiento de las raíces y la emergencia de las plántulas . Hay varios tipos diferentes de estructura del suelo. Es un sistema intrínsecamente dinámico y complejo que se ve afectado por diferentes factores.

Descripción general

La estructura del suelo describe la disposición de las partes sólidas del suelo y de los espacios porosos ubicados entre ellas (Marshall y Holmes, 1979). La agregación es el resultado de la interacción de las partículas del suelo a través del reordenamiento, floculación y cementación. Se potencia por: la precipitación de óxidos, hidróxidos, carbonatos y silicatos; los productos de la actividad biológica (como biopelículas , hifas de hongos y glicoproteínas ); puente iónico entre partículas cargadas negativamente (tanto minerales de arcilla como compuestos orgánicos) por cationes multivalentes; e interacciones entre compuestos orgánicos ( enlaces de hidrógeno y enlaces hidrofóbicos ).

La calidad de la estructura del suelo disminuirá en la mayoría de las formas de cultivo: la mezcla mecánica asociada del suelo compacta y corta los agregados y llena los espacios porosos; también expone la materia orgánica a una mayor tasa de descomposición y oxidación . Una consecuencia adicional del cultivo y el tráfico continuos es el desarrollo de capas compactas e impermeables o "bandejas" dentro del perfil.

El declive de la estructura del suelo bajo riego generalmente está relacionado con la descomposición de los agregados y la dispersión del material arcilloso como resultado del rápido humedecimiento. Esto es particularmente cierto si los suelos son sódicos ; es decir, tener un alto porcentaje de sodio intercambiable (ESP) de los cationes unidos a las arcillas. Los niveles altos de sodio (en comparación con los niveles altos de calcio ) hacen que las partículas se repelan entre sí cuando están húmedas y que los agregados asociados se desagreguen y dispersen. El ESP aumentará si el riego hace que el agua salada (incluso de baja concentración) acceda al suelo.

Se lleva a cabo una amplia gama de prácticas para preservar y mejorar la estructura del suelo. Por ejemplo, el Departamento de Conservación de Tierra y Agua de Nueva Gales del Sur aboga por: aumentar el contenido orgánico mediante la incorporación de fases de pastos en las rotaciones de cultivos ; reducir o eliminar la labranza y el cultivo en actividades de cultivo y pastoreo; evitar la alteración del suelo durante períodos de excesiva sequedad o humedad, cuando los suelos pueden, en consecuencia, tender a romperse o mancharse; y asegurar una cobertura del suelo suficiente para proteger el suelo del impacto de las gotas de lluvia. En agricultura de regadío, se puede recomendar: aplicar yeso ( sulfato de calcio ) para desplazar los cationes de sodio con calcio y así reducir la ESP o la sodicidad, evitar el humedecimiento rápido y evitar perturbar los suelos cuando están demasiado húmedos o secos.

Tipos de estructuras del suelo

Platy: las unidades son planas y en forma de placa. Generalmente están orientados horizontalmente.

Prismático: las unidades individuales están delimitadas por caras verticales planas a redondeadas. Las unidades son claramente más largas verticalmente y las caras son típicamente vaciados o moldes de unidades contiguas. Los vértices son angulares o subredondeados; las puntas de los prismas son algo indistintas y normalmente planas. La Figura 3-17 muestra un perfil de suelo con estructura prismática en el subsuelo.

Columnares: las unidades son similares a los prismas y están delimitadas por caras verticales planas o ligeramente redondeadas. Las cimas de las columnas, en contraste con las de los prismas, son muy distintas y normalmente redondeadas.

En bloque: las unidades son en forma de bloque o poliédricas. Están delimitados por superficies planas o ligeramente redondeadas que son moldes de las caras de los peds circundantes. Por lo general, las unidades estructurales en bloques son casi equidimensionales pero están niveladas con prismas y placas. La estructura se describe como bloques angulares (fig. 3-18) si las caras se cruzan en ángulos relativamente agudos y como bloques subangulares si las caras son una mezcla de caras redondeadas y planas y las esquinas son en su mayoría redondeadas.

Granular: las unidades son aproximadamente esféricas o poliédricas. Están delimitados por caras curvas o muy irregulares que no son moldes de pedos contiguos.

Cuña: las unidades son aproximadamente elípticas con lentes entrelazados que terminan en ángulos agudos. Por lo general, están delimitados por pequeños lados en rodajas.

Lenticular: las unidades son lentes superpuestas paralelas a la superficie del suelo. Son más gruesos en el medio y delgados hacia los bordes. La estructura lenticular se asocia comúnmente con suelos húmedos, clases de textura con alto contenido de limo o arena muy fina (p. Ej., Franco limoso) y alto potencial de acción de las heladas.

Mejorando la estructura del suelo

Los beneficios de mejorar la estructura del suelo para el crecimiento de plantas, particularmente en un entorno agrícola, incluyen: reducción de la erosión debido a una mayor resistencia de los agregados del suelo y disminución del flujo superficial; mejor penetración de las raíces y acceso a la humedad y los nutrientes del suelo; mejor aparición de plántulas debido a la reducción de la formación de costras en la superficie; y mayor infiltración, retención y disponibilidad de agua debido a una mejor porosidad.

La productividad de la labranza cero con riego o el manejo del suelo con labranza mínima en la horticultura generalmente disminuye con el tiempo debido a la degradación de la estructura del suelo, lo que inhibe el crecimiento de las raíces y la retención de agua. Hay algunas excepciones, se desconoce por qué estos campos excepcionales conservan la estructura, pero está asociado con un alto contenido de materia orgánica. Mejorar la estructura del suelo en tales entornos puede aumentar significativamente los rendimientos. El Departamento de Conservación de la Tierra y el Agua de Nueva Gales del Sur sugiere que en los sistemas de cultivo, la producción de trigo se puede aumentar en 10 kg / ha por cada milímetro extra de lluvia que pueda infiltrarse debido a la estructura del suelo.

Suelo endurecido

Los suelos endurecidos pierden su estructura cuando están húmedos y luego endurecen cuando se secan para formar una masa sin estructura que es muy difícil de cultivar. Solo se pueden cultivar cuando su contenido de humedad se encuentra dentro de un rango limitado. Cuando se cultivan, el resultado suele ser una superficie muy aterronzada ( labranza pobre ). A medida que se secan, la alta resistencia del suelo a menudo restringe el crecimiento de las plántulas y las raíces. Las tasas de infiltración son bajas y la escorrentía de la lluvia y el riego limitan la productividad de muchos suelos endurecidos.

Definición

El endurecimiento se ha definido de esta manera: " Un suelo endurecido es aquel que endurece en una masa casi homogénea al secarse. Puede tener grietas ocasionales, típicamente a un espaciamiento de> 0,1 m. El suelo endurecido al aire es duro y quebradizo, y es No es posible empujar un dedo índice en la cara del perfil. Por lo general, tiene una resistencia a la tracción de 90 kN -2 . Los suelos cuya corteza no son necesariamente endurecedores ya que un horizonte endurecedor es más grueso que una costra. (En suelos cultivados, el espesor del endurecimiento endurecedor El horizonte es frecuentemente igual o mayor que el de la capa cultivada.) El suelo endurecido no está cementado permanentemente y es blando cuando está húmedo. Los terrones en un horizonte endurecido que ha sido cultivado se desintegrarán parcial o totalmente al mojarse. Si el suelo ha sido suficientemente mojado, volverá a su estado endurecido al secarse. Esto puede suceder después de un riego por inundación o de una sola lluvia intensa " .

Dinámica de la estructura del suelo

La estructura del suelo es intrínsecamente un sistema dinámico y complejo que se ve afectado por diferentes factores como la labranza , el tráfico de ruedas, las raíces , las actividades biológicas en el suelo, los eventos de lluvia, la erosión eólica , la contracción, la hinchazón, la congelación y el deshielo. A su vez, la estructura del suelo interactúa recíprocamente y afecta el crecimiento y la función de las raíces, la fauna y biota del suelo , los procesos de transporte de agua y solutos, el intercambio de gases , la conductividad térmica y la conductividad eléctrica , la capacidad de carga del tráfico y muchos otros aspectos relacionados con el suelo. Ignorar la estructura del suelo o verlo como "estático" puede conducir a predicciones deficientes de las propiedades del suelo y podría afectar significativamente el manejo del suelo .

Ver también

Referencias

Fuentes

 Este artículo incorpora  material de dominio público del documento del gobierno de los Estados Unidos : " https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detail/soils/ref/?cid=nrcs142p2_054253 ".

  • Australian Journal of Soil Research, 38 (1) 61 - 70. Citado en: Land and Water Australia 2007, formas de mejorar la estructura del suelo y mejorar la productividad de la agricultura de regadío, consultado en mayo de 2007, < https://web.archive.org /web/20070930071224/http://npsi.gov.au/ >
  • Departamento de Conservación de la Tierra y el Agua, 1991, "Indicadores de campo del deterioro de la estructura del suelo" , consultado en mayo de 2007
  • Leeper, GW & Uren, NC 1993, 5th edn, Soil science, an Introduction , Melbourne University Press, Melbourne
  • Marshall, TJ y Holmes JW, 1979, Física del suelo , Cambridge University Press
  • Personal de la División de Estudios de Suelos (1993). "Examen y descripción de suelos" . Manual 18. Manual de levantamiento de suelos . Servicio de Conservación de Suelos. Departamento de Agricultura de Estados Unidos. Archivado desde el original el 14 de mayo de 2011 . Consultado el 11 de abril de 2006 .
  • Charman, PEV & Murphy, BW 1998, 5th edn, Soils, their properties and management , Oxford University Press, Melbourne
  • Firuziaan, M. y Estorff, O., (2002), "Simulación del comportamiento dinámico de la cama-fundación-suelo en el dominio del tiempo", Springer Verlag.

enlaces externos