1. FORMACIÓN Y CONSTITUYENTES DEL SUELO
1.1 CONCEPTOS DE SUELO
El termino suelo deriva del latín solum
que significa piso. La definición de suelo puede considerarse de varias formas
dependiendo del criterio que se adopte en lo que respecta a su utilización,
origen, constitución o función. El suelo puede definirse como la capa superior
de la Tierra que se distingue de la roca sólida y sirve para que las plantas
crezcan. Además, los suelos se consideran como formaciones geológicas naturales
desarrolladas bajo condiciones muy diversas de clima y materiales de origen con
continua evolución y de gran variedad que son producto de procesos de erosión
de las rocas y que contienen restos de materia orgánica descompuesta o en proceso
de descomposición. Desde el punto de vista de la fisiología vegetal el suelo es
una mezcla de partículas sólidas pulverulentas, de agua y de aire que contiene
elementos nutritivos necesarios para las plantas, y por lo tanto puede servir
como sustentadora de la vegetación. Sin embargo, se debe señalar que siendo el
suelo parte de la biosfera esta poblado de organismos que habitan dentro o
sobre el, siendo los organismos que habitan en el, importantes para diversos
procesos o transformaciones necesarias para su producción. El suelo respira, nitrifica, origina humus y
por esta razón desde el punto de vista químico y agrícola se considera que el
suelo es un sistema disperso constituido por tres fases: sólida, liquida y
gaseosa que constituye el soporte mecánico en
parte el sustento de las plantas.
1.2
ORIGEN Y FORMACION DEL SUELO
La
Génesis de los suelos o Pedogénesis es aquella rama de la ciencia del
suelo que estudia los procesos que le han dado a éste las
características y propiedades que posee y los factores que han
controlado el accionar de dichos procesos. Trata de establecer el origen del
suelo y, en una fase más avanzada, de prever los cambios que sufrirá si varían
las condiciones bajo las cuales está evolucionando. De acuerdo con la
definición de suelo que proponen Jaramillo et al (1994)1, para poder establecer y entender la evolución del suelo se requieren ciertas
interacciones con otras ciencias como la química, la física, la biología, la
geología, la geomorfología, la climatología, la hidrología, la mineralogía,
entre las más frecuentes. Éstas proporcionan los conocimientos básicos acerca
de los procesos y factores que
intervienen en el desarrollo del suelo.
1.3 LA
METEORIZACIÓN
La formación del
suelo se origina principalmente de las rocas situadas en la superficie
terrestre, las cuales con el tiempo, y a través de un conjunto de procesos que
se conocen con el nombre de meteorización, son desintegradas y alteradas por
acción de diversos agentes de naturaleza física, química y biológica. Además,
el suelo puede provenir de materiales no consolidados, es decir, de los Sedimentos.
Las rocas desde el punto de vista de su origen se clasifican en
tres grandes grupos generales: rocas Ígneas, rocas Sedimentarias y
rocas Metamórficas.
Ciclo de las rocas del material parental
Los
tres tipos de rocas se originan mediante procesos globales y muestran génesis e
interrelaciones entre ellas en un ciclo
teórico de las rocas. Inicialmente se tiene un magma, esdecir, un material fundido en el cual están presentes los elementos que
luego van a formar los diferentes minerales que harán parte fundamental de las
rocas Ígneas. Una vez formadas las rocas ígneas, ellas pueden ser
sometidas a dos procesos fundamentales: Erosión o Metamorfismo (altas
presiones y/o temperaturas). Con el primero se llegan a producir depósitos de sedimentos
y con el segundo se forman, en consecuencia, las rocas Metamórficas;
éstas también pueden sufrir procesos de erosión, con la consiguiente formación
de sedimentos; todos los sedimentos pueden ser sometidos a Diagénesis o Litificación
(compactación, cementación, etc.) y dar origen a las rocas Sedimentarias,
que también estarán sujetas a procesos de metamorfismo o de erosión. Los
sedimentos también pueden sufrir procesos de erosión; se reciclan en nuevos
depósitos hasta llegar a tener una situación estable que les permite formar las
rocas sedimentarias correspondientes. Finalmente, todas las rocas pueden ser
sometidas a procesos que las llevan nuevamente a fundirse a grandes
profundidades y a retornar al estado de magma.
La meteorización física se debe a la aparición de importantes
tensiones en el interior de la roca, que provocan roturas en sus líneas débiles
sin que se produzcan cambios apreciables en la mineralogía de sus componentes.
Estas tensiones pueden ser provocadas por distintos agentes entre los que se
destacan los cambios de temperatura, la alternancia de humedad y sequedad, la
congelación por el hielo, la cristalización de sales por hidratación y el
efecto mecánico de animales y plantas. Los cambios bruscos de temperatura,
sobre todo del día a la noche, afectan altamente el estado inicial de las
rocas, provocando continuadas y sucesivas dilataciones y contracciones que
facilitan su desintegración. La alternancia de humedad y sequedad origina una
expansión o contracción de la roca propiciando la disminución de su tamaño. La
congelación del agua presente en los intersticios de las rocas al aumentar su
volumen con respecto al estado inicial es un factor importante para su fractura
y degradación, este mismo efecto se produce por la cristalización de sales de
hidratación. La acción de los agentes físicos que son los que inicialmente
participan en la formación del material originario del suelo, viene en muchos
casos incrementada por su traslado del
lugar de origen a otro lugar por corrientes de agua, viento o desplazamiento de
zonas montañosas a otras de más baja gravedad. El material originario así
formado por partículas de rocas que no han sufrido aun modificaciones internas,
es posteriormente alterado mediante procesos químicos más lentos. A través de
los cuales el suelo se va configurando y adquiriendo su verdadera identidad
como tal.
Los agentes químicos que intervienen en estos procesos son
principalmente, el agua que provoca reacciones de disolución, hidrólisis e
hidratación en los minerales integrantes de las rocas; el dióxido de carbono
que participa en las de carbonatación y el oxigeno en las de
oxidación-reducción. A ellos hay que añadir en menor cuantía, la secreción de
las sustancias acidas por parte de algunos organismos vivos (raíces de plantas
y microorganismos) que facilitan notoriamente la transformación del material
originario, mediante reacciones de intercambio iónico o de complejación.
La disolución tiene importancia cuando se trata de rocas y minerales
solubles y depende del pH del medio, de la temperatura ambiente y de la
cantidad de agua que soportan. La movilidad del compuesto solubilizado
determina la magnitud del proceso y de los productos finales. La meteorización
por hidrólisis consiste en la reacción entre un determinado mineral y el agua,
para dar un ácido y una base. Afecta a un gran número de silicatos alumínicos,
dada su abundancia en la corteza terrestre. Las reacciones de hidratación se
caracterizan por la incorporación de moléculas de agua ala estructura
cristalina del mineral originando otro distinto. La carbonatación se basa en la
reacción de iones Carbonatos o bicarbonatos con el mineral. Estos iones se
originan por disolución del CO2 procedente de la actividad de las
raíces y microorganismos. Depende de la temperatura, del pH y de la
concentración de CO2.
Las reacciones de oxidación reducción se verifican sobre elementos que
pueden actuar con diversos grados de valencia, como el hierro y el manganeso.
Estos elementos pueden presentarse en las rocas en forma reducida y su
oxidación puede producirse por contacto con el aire o por la acción de
bacterias autótrofas.
Las reacciones de intercambio iónico se verifican entre las
superficies de las raíces de las plantas y cationes adosados en la superficie
del mineral. Su continuo contacto puede provocar una en este una progresiva
alteración de su estructura. La meteorización por formación de complejos suele
originarse entre determinados compuestos orgánicos que actúan como ligandos y
cationes presentes en disoluciones o adsorbidos en las superficies del mineral.
Las siguientes reacciones son ejemplos perfectamente conocidos de
estos procesos:
HIDRÓLISIS
CARBONATACION
HIDRATACIÓN
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