Fundamentos de Edafología: Horizontes Diagnósticos, Clasificación de Suelos y Dinámica del Agua Hídrica

Horizontes Diagnósticos del Suelo

Capas del suelo originadas por procesos naturales con características precisas.

Horizontes Superficiales

Se forman en la superficie del suelo, por encima de un horizonte B, C o R. Su profundidad máxima es de 50 cm.

  • Melánico: Saturación de bases mayor a 50% (pH 7). Contenido de Materia Orgánica (M.O.) igual o mayor a 2% en los primeros 20 cm. Saturados lixiviados.
  • Úmbrico: Saturación de bases menor a 50% (pH 7). Contenido de M.O. similar al melánico. Textura más gruesa que franco arenosa. Poco desarrollados.
  • Hístico: Muy rico en M.O. Si tiene 50% o más de arcilla, el contenido de M.O. es 30% o más. Si no tiene arcilla, el contenido de M.O. es 20% o más. Hidromórficos.
  • Ócrico: M.O. muy pobre, color claro. Halomórficos.
  • Álbico: Horizonte eluvial. Se caracteriza porque la arcilla disminuye después del horizonte ‘A’ y luego vuelve a subir. Presenta una napa freática temporaria colgada.

Horizontes Subsuperficiales

Se forman por debajo de la superficie del suelo, debajo del horizonte diagnóstico superficial, a más de 50 cm de profundidad.

  • Argilúvico (Bt): Horizonte iluvial (B textural). Se define por el aumento de arcilla respecto al horizonte A suprayacente. Si el cociente de porcentaje de arcilla (Bt/A) es igual o mayor a 1.2, se clasifica como Bt.
  • Nátrico (Bn): Se caracteriza por un porcentaje de Sodio Intercambiable (PSI) mayor al 15% (calculado como Na/CIC a pH 7 x 100).
  • Cámbico (Bw): Ocupa la posición del horizonte B. Se considera un horizonte de alteración, no iluvial, diferente del horizonte iluvial típico (Bt).
  • Gleico: Saturado de agua durante periodos prolongados del año (condiciones de hidromorfismo).

Clasificación de Órdenes de Suelos

Orden I: Poco Desarrollados

Sin horizonte Bt, puede tener horizonte úmbrico.

Gran Grupo

  • Litosoles: Horizonte “A” menor a 30 dm.
  • Arenosoles: Sin horizonte superficial.
  • Fluviosoles: Profundos y jóvenes.
  • Inceptisoles: Zonas de pendientes, suelos eluviales.

Orden II: Suelos Melánicos

Gran Grupo

  • Brunosoles.
  • Vertisoles: Contenido de arcilla mayor a 35%.

Orden III: Suelos Desaturados Lixiviados (I)

Saturación de bases mayor a 50%. Horizontes melánicos y ócricos. Horizonte gleico a más de 120 cm.

Gran Grupo

  • Argisoles.
  • Planosoles: Presenta horizonte E encima del Bt.

Orden IV: Suelos Desaturados Lixiviados (II)

Baja M.O., horizontes ócrico, úmbrico.

Gran Grupo

  • Luviosoles: Saturación de Bases (SB) mayor a 35% (pH 5.2) y SB menor a 50% (pH 8.2).
  • Acrisoles: SB menor a 35% (pH 5.2) en el horizonte B.

Orden V: Suelos Halomórficos

Horizontes nátrico, baja M.O.

Gran Grupo

  • Solonetz: Na intercambiable (Na) mayor a 15%.
  • Solodizados: Na mayor a 30% (pH 7).
  • Solods: 15% en B.

Dinámica y Potencial del Agua en el Suelo

El suelo constituye la principal reserva de agua para el crecimiento de las plantas y es clave en el almacenamiento del ciclo hidrológico a nivel de cultivo.

Siempre que haya diferencias de potencial total de agua entre los diferentes puntos del sistema, hay movimiento. Conocer el estado energético en esos puntos permite predecir la dirección y la intensidad de su movimiento.

Efecto del Agua sobre las Plantas

  • Deficiencia de agua: Ocurre cuando la velocidad de pérdida de agua supera la ganancia.
  • Germinación y emergencia: La germinación es poco afectada, pero la emergencia es muy afectada (falta de turgencia).
  • Crecimiento Vegetativo: Reducción de la división celular y menor síntesis de hormonas de crecimiento.
  • Maduración: Afecta la calidad del producto final.

Clasificación del Agua del Suelo

Clasificación Física

  • Agua gravitacional (Agua no retenida).
  • Agua capilar (Agua retenida).
  • Agua higroscópica (Agua retenida).

Clasificación Biológica

  • Agua disponible.
  • Agua no disponible.

Agua No Retenida (Gravitacional)

  • Agua con muy baja energía de retención, la cual no vence la fuerza de gravedad. Desaparece entre 1 y 3 días después de una lluvia, si no existe una napa freática alta u horizontes impermeables subsuperficiales.
  • Ocupa los espacios porosos más grandes en el suelo (macroporosidad).
  • Poca utilidad para las plantas: permanece poco tiempo y disminuye la aireación.

Agua Retenida

  • Es retenida en contra de la fuerza de gravedad, se encuentra en poros pequeños (microporos).
  • Involucra el agua capilar y el agua higroscópica.
  • La retención se produce por mecanismos de capilaridad, expansión de arcilla, atracción electrostática de los coloides y solvatación de iones.
  • Una parte está retenida tan fuertemente que no es disponible para la planta.
  • Cuando menor es el contenido de agua en el suelo, la energía de retención es mayor. A esta energía de retención se le llama potencial del agua.

Parámetros Hídricos Clave

  • Capacidad de Campo (CC): Contenido de agua que queda en el suelo después de 24 a 72 horas de una lluvia. Ocupa los microporos y los macroporos quedan con aire. Retenida con una energía = -10 KPa.
  • Punto de Marchitez Permanente (PMP): Contenido de agua en el cual una planta marchita no recupera su turgencia. Es el límite inferior del rango de disponibilidad de agua para la planta. Retenida con una energía = -1500 KPa.
  • Agua Disponible (AD): Es la humedad entre CC y PMP. AD = CC – PMP. El agua por encima de Capacidad de Campo no se considera disponible. Si el drenaje no es bueno, ocupa macroporos, lo cual es una situación no óptima ya que interfiere con la respiración.

Potencial de Agua del Suelo

Las diferencias en energía libre del agua (en el suelo, plantas, atmósfera) indican en qué dirección tendrá lugar el flujo espontáneo de agua en el sistema suelo – planta – atmósfera.

Energía Libre

  • Retención y movimiento de agua.
  • Absorción y desplazamiento en las plantas.
  • Pérdida hacia la atmósfera.

Potencial Total de Agua en el Suelo

Es la suma de los potenciales resultantes de las diversas fuerzas que actúan sobre el agua.

Componentes del Potencial
  • Potencial Gravitacional: Es el potencial generado por la fuerza de gravedad actuando sobre el agua del suelo. Explica el movimiento descendente del agua no retenida a menor fuerza que la gravedad.
  • Potencial de Matriz: Diferencia debida a la atracción que generan los sólidos que componen el sistema. Es el resultado de la adsorción y la capilaridad. Son siempre negativos. Importante en el suministro de agua a las raíces.
  • Potencial Osmótico: Atribuible a la presencia de solutos. Su efecto es reducir la energía libre. Importancia en la absorción de agua por las raíces.
  • Potencial de Presión: Ocurre cuando se dan condiciones de saturación o sumergencia. Su valor suele ser positivo.

Nota: A mayor densidad [aparente], hay mayor porosidad total, menor microporosidad y mayor macroporosidad.

Métodos para Determinar el Contenido de Agua en el Suelo

Miden contenido de agua en un momento dado o la energía con que el agua está retenida en el suelo.

  • Directos:
    • Método Gravimétrico: Mide contenido actual de agua. Es un método destructivo, lento y laborioso. Se basa en la diferencia de peso.
  • Indirectos:
    • Sonda de Neutrones: No destructivo y necesita calibración. Se basa en la pérdida de energía cinética de neutrones rápidos, detectando neutrones lentos debido a los choques con átomos de hidrógeno presentes en el suelo.

Movimiento del Agua del Suelo

Infiltración

  • Entrada de agua al suelo.
  • Recarga de agua a partir de las precipitaciones o el riego.
  • Si la velocidad de aporte de agua supera a la velocidad con la que el suelo la deja infiltrar, se produce escurrimiento.

Tipos de movimiento: Flujo saturado, flujo no saturado, flujo de vapor.

Conductividad Hidráulica

Es la capacidad del suelo de permitir el movimiento generado por la diferencia de potencial. La densidad de flujo será mayor a menor diferencia de potencial generada en un medio capaz de permitir dicho movimiento. Los factores que la afectan varían según el movimiento sea en flujo saturado o no saturado.

Movimiento en Flujo Saturado

Cuando el suelo está saturado, el agua que se mueve es la no retenida (agua gravitacional) y su movimiento tiene lugar a través de los macroporos, impulsado por gradientes de potencial gravitacional.

Permeabilidad

Es la facilidad con la que el agua libre y los gases se mueven en el suelo.

Importancia de la Permeabilidad
  • Lixiviación de solutos (nutrientes, agroquímicos).
  • Drenaje interno (afecta la infiltración del suelo saturado).

Movimiento del Agua en Flujo No Saturado

  • En condiciones de campo, la mayor parte del movimiento del agua del suelo ocurre cuando los poros no están completamente saturados con agua.
  • Los macroporos del suelo están mayormente llenos de aire y los microporos con agua y algo de aire.
  • La irregularidad de los poros del suelo da como resultado que existan zonas con agua que no están en contacto entre sí.
  • El movimiento del agua es muy lento comparado con el que ocurre cuando el suelo está saturado.

Velocidad de Infiltración

Velocidad con que el agua pasa del exterior al interior del perfil del suelo.

  • Si la velocidad es muy lenta, aunque el suelo sea capaz de retener mucha agua disponible, no tendrá suficiente humedad para las plantas, puesto que la mayoría del agua que recibe de las lluvias escurrirá superficialmente.
  • Si la velocidad es muy alta y en el suelo hay algún horizonte subsuperficial poco permeable, se pueden originar problemas de exceso de agua en zonas del perfil.
Factores que Afectan la Velocidad de Infiltración
  • Es una propiedad dinámica del suelo que varía significativamente a lo largo de un mismo año y aún durante el ciclo de un cultivo.
  • Pendiente del lugar considerado y de su ubicación en el paisaje.
  • Contenido inicial de agua en el suelo.
  • Estado o condición física de la superficie del suelo.
  • Desuniformidad del perfil del suelo.

Sistema CONEAT (Comisión Nacional de Estudio Agroeconómico de la Tierra)

Preguntas Clave sobre CONEAT

  1. ¿Qué son los grupos CONEAT? Áreas de suelo homogéneas en cuanto a su productividad en términos de rubros elegidos.
  2. ¿Qué parámetros maneja? Índice de productividad (carne y lana). El índice promedio es 100.

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