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SUELO 2014

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SUELO2014

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Suelos ….Med Vet????

Si!

Porque …

…Sin suelos no hay comida …

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¿QUÉ ES EL SUELO?

• El suelo es el resultado de la disgregación de la roca madre, mediante la meteorización física y química, y de la actividad de los seres vivos desde que se empieza a formar.

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El suelo es el material suelto no consolidado que resulta inicialmente de la alteración meteorológica o de la d isgregación física de las rocas y que, bajo la influencia de los seres vivosevoluciona hasta formar un sistema complejo de estruct ura estratificada y composición específica.

En agronom ía: mezcla compleja de minerales, gases, líquidos, materia orgánica y organismos vivos que sustentan el c recimiento vegetal.

¿QUÉ ES EL SUELO?

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Habitat terrestre: rocas y suelo- y los sedimentos

Litosfera

RocasRocas igneas: por solidificación del magmaRocas sedimentarias por deposición y consolidación de los materiales desgastados de otras rocasRocas metamórficas por metamorfosis de otras rocas

Las superficies rocosas pueden ser un habitat adecuado para ciertos microorganismos.

La actividad de bacterias y hongos pueden solubilizar silicatos y otros minerales por la producción de ácidos orgánicos y agentes quelantes.

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Suelo

• Interfase entre litosfera y biosfera• Resulta de la interacción de:

– roca madre– clima

– factores bióticos– topografía

– tiempo

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�Material original�Clima�Topografia�Actividad biológica�Tiempo

Como se forma el suelo?

A partir de las rocas y a través de complejos procesos físicos, químicos y biológicos.

Reducción de la roca a regolito (fragmentos de roca)

� Algas, líquenes fotótrofos productores de materia orgánica soportan el crecimiento de bacterias y hongos quimioheterótrofos.

�Quimioheterotrofos excretan ácidos orgánicos que contribuyen a la disolución de los minerales.

�Desarrollo de pequeñas plantas

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Comunidad microbiana muy diversa+

Desarrollo de plantasNúmero y tipo de microorganismos

Fertilidad

� Solubilización de los minerales que lixivian con el agua hacia la profundidad

� Desarrollo de plantas superiores y establecimiento de animales

Profundización de las capas superiores, mezclado, aireación.

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Meteorización de la roca

• Aspectos de la meteorización:– velocidad

– elementos liberados

• velocidad depende del tipo de roca:– rocas ígneas de origen volcánico– sedimentarias

– metamórficas modificadas por calor y presión

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Meteorización física

• Fuerza actuante : agua, viento y tº• Origina material disgregado

– loess si lo transporta el viento– aluvial si lo transporta el agua

– morrenas si lo transporta un glaciar– turba si es orgánico

– residual si queda en el lugar– manto disgregado = regolito

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Meteorización química

• Fuerzas actuantes: líquenes y musgos• agua disuelve ácidos y minerales en

regolito• silicatos de Al se convierten en arcillas• hierro se oxida o se reduce• agua percolada arrastra Ca, K, minerales• Los procesos forman un perfil

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� Comienza con la formación de un regolito, sobre el que se implanta la vegetación y se produce la vida y muerte de animales y plantas.

�La acumulación de esta materia orgánica, y los procesos de lavado superficial producen la diferenciación de un suelo AC.

�Procesos de transporte y meteorización avanzada que dan origen al horizonte de acumulación (B), formándose el característico suelo completo ABC.

O

Edafogénesis: El proceso de formación del suelo

Perfil del suelo: Horizonte “O”: capa de materia organica de restos veg y animales muertos. Humus. Horizonte “A”: eluvial, capa mineral cerca de la superficie. De alta lixiviacion de arcillas de silicato oxidos de Fe y de Al.Horizonte “B”: Iluvial, ocurre la deposicion y la maxima acumulacion de materiales que lixivian del “A”.Horizonte “C”: escasa actividad biológica, acumulacion de calcio y de carbonato calcico.Por debajo se encuentra el regolito y el lecho de rocas.

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LA FORMACIÓN DEL SUELO

• 1- El suelo se apoya sobre la roca y se forma a partir de ella, que, por esta razón, se denomina roca madre.

• 2- La capa de roca disgregada empieza luego a ser colonizada por los seres vivos.

• 3- Los restos de estos animales y plantas sirven de alimento a algunas bacterias y hongos, que los descomponen y transforman en compuestos más simples.

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Acción de seres vivos

• Disgregación por raíces• descomposición en base a compuestos

solubles de N2 y carbohidratos + resinas y ligninas => humus

• Cationes liberados

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Suelo: perfil

• Horizontes:

• O1: mantillo• O2: humus

• A1: capa de mezcla• A2: lixiviación

• A3 - B1: transición• B2 : acumulación

• C : regolito

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El PERFIL DEL SUELO

• El conjunto de los horizontes se denomina perfil del suelo, y su estudio permite clasificar los distintos tipos de suelo.

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COMPONENTES DEL SUELO

• Materia Org ánica : procedente de los restos y excrementos de los seres vivos

• Materia Mineral : está compuesta por granos de cuarzo, arcilla, carbonatos etc.

• Aire: es muy importante para el desarrollo de los seres vivos: más del 20% del volumen total del suelo debe estar ocupado por aire.

• Agua: el agua que junto con el aire, rellena los huecos que quedan entre las partículas minerales y las orgánicas.

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Composición volumétrica

• Sólidos Inorgánicos

• Sólidos Orgánicos• Agua• Gas

• Microorganismos

Fracción sólida

38-45%

5-15%15-35%15-35%

0,05%

Arena, Limo, Arcilla, Humus

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Partículas

• Arcillas: > 0,002 mm• limos: entre 0.002 y 0,05 mm• arenas: 0.05 a 2 mm

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Textura

Proporciónde partículasde diferentestamaños en el suelo

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Clases Texturales

Descripción

Arenosos Son los materiales que contienen 85 % o más de arena; el porcentaje de limo, más 1 ½ veces el porcentaje de arcilla, no deberá exceder de 15.

Areno-francos

Son los materiales que contienen en su límite superior de 85 a 90 % de arena, y el porcentaje de limo más 1 ½ veces el porcentaje de arcilla, no será menor de 15; en su límite inferior contienen no menos de 70 a 85 % de arena y el porcentaje de limo más dos veces el porcentaje de arcilla, no excederá de 30.

Franco-arenosos

Son los materiales que contienen ya sea: 20 % o menos de arcilla, y cuyo porcentaje del limo más dos veces el porcentaje de arcilla, excede de 30, y 52 % o más de arena; o bien, menos del 7 % de arcilla, menos del 50 % de limo, y entre 43 y 52 % de arena.

Francos Son los materiales que contienen del 7 al 27 % de arcilla, del 28 al 50 % de limo, y menos del 52 %de arenas.

Franco-limosos

Son los materiales que contienen 50 % o más de limo y del 12 al 27 % de arcilla, o del 50 % al 80 % de limo y menos del 12 % de arcilla.

Limosos Son los materiales que contienen 80 % o más de limo y menos del 12 % de arcilla.

Franco-arcillo-arenosos

Son los materiales que contienen del 20 al 35 % de arcilla, menos del 28 % de limo y 45 % o más de arenas.

Franco-arcillosos

Son los materiales que contienen del 27 al 40 % de arcilla y del20 al 45 % de arenas.

Franco-arcillo-limosos

Son los materiales que contienen del 27 al 40 % de arcilla y menos del 20 % de arenas.

Arcillo-arenosos

Son los materiales que contienen 35 % o más de arcilla y 45 % o más de arenas.

Arcillo-limosos

Son los materiales que contienen 40 % o más de arcilla y 40 % o más de limo.

Arcillosos Son los materiales que contienen 40 % o más de arcilla, menos del 45 % de arenas, y menos del 40 % de limo.

Triángulo de textura

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Interfaces sInterfaces sóólidolido--llííquido, squido, sóólidolido-- gasgas

MICROAMBIENTESMICROAMBIENTES

Agregado de suelo: unidad estructural del suelo

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Estructura

Forma en que se agrupanlas partículas del suelo“peds”

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Ordenes de suelo 1:

• Entisols : reciente.origen aluvial, suelo delgado sobre rocas o pendientes (litosoles)

• Inceptisols : hor. B definido. Suelos de tundra• Andisols : origen en cenizas volcánicas. Son los

trumaos y ñadis• Vertisols : invertido; + de 30% arcillas. Se agrieta al

secarse.• Aridisols : region árida. Exceso de sales. Solonchack• Mollisols : profundos, hor O negro, estepa o pradera.

Chernosem

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Ordenes de suelos 2:

• Alfisols : más arcilla en hor. B; productivos con buen manejo. Gris pardo y Pardos

• Spodosols : acidos, lixiviados, en bosques fríos. Hor A1 de acumulación.

• Histosols : alto componente orgánico.• Ultisols : Hor. B arcilloso, pero lixiviados. Requieren

fertilizantes. Latosoles• Oxisols : exceso de lixiviación. Mucho oxido de hierro.

Lateritas.

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Nutrientes del suelo:- depende de concentración de iones

Cationes disueltos: K, Na, Ca, Mg

- depende de cantidad de agua

Cantidad de agua varía entre

capacidad de campopunto de marchitez

Agua y gases están en el “espacio de poro”:

suelo arenoso: aireado, poco aguasuelo arcilloso: poco aireado, mucha agua

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Descomposición

El suelo es un subsistema que posee una variadacomunidad biológica cuyos elementos principales son:

- fauna - hongos- bacterias

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Fauna del suelo

• Microfauna: protozoos, vermes, rotíferos (hasta 100 micrones)

• Mesofauna: ácaros, colembolos, vermes (entre 100 micrones y 2 mm)

• Macrofauna: isópodos, miriápodos, larvas, caracoles, escarabajos (2 mm a 20 mm y +)

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Fauna de suelo 2:

• Suelo orgánico = 7 %– materia muerta = 85 %– raíces = 10 %– fauna y flora = 5 %

• Fauna y Flora– bacterias = 40 %– hongos y algas = 40 %– lombrices = 12 %– mesofauna = 3 %– macrofauna = 5 %

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Tamaños relativos de la fauna del suelo

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El subsistema suelo

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Usos del suelo

• Clase de capacidad de uso : grupo de tierras con condiciones similares en el grado de limitaciones y riesgo de deterioro

• Sub-clase : grupos de tierras dentro de una clase que tienen limitaciones del mismo tipo

• Unidades de manejo : grupo de tierras donde se han determinado los factores limitantes con precisión y requieren un manejo similar

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Capacidad de Uso:

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Resumen capacidad de uso

• Clases I, II y III: desarrollo de cultivos y cualquier actividad agrícola

• Clases IV, V y VI: Sólo vegetación permanente

• Clase VII: manejo de bosque natural• Clase VIII: protección de recursos. Agua

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Factores para subclases

• Erosión (e)

• Características del suelo (s) : profundidad, textura, pedregosidad, fertilidad, toxicidad y salinidad

• Drenaje (d)• Clima (c) : zonas, período seco, viento, neblina

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Ejemplo

• Unidad de manejo tipo

– III s12 d1• suelo tiene problemas de profundidad (1) y de

textura (2)• suelo tiene drenaje excesivo (1)

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Erosion

• Pendiente (e1)– plano 0 a 3%

– leve ondulado 3 a 8%– moderadamente 8 a 15%

– ondulado 15 a 30%– muy ondulado 30 a 60%

– escarpado 60 a 75%– muy escarpado más de 75%

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Erosion

• Erosión sufrida (e2)– nula – ligera: laminar o pedestales no mayores a 3 cm.

Pérdida de hor. A menor a 25%– moderada: laminar o surcos. Pedestales de 5 cm.

Pérdida de A en 50%– severa: laminar, surcos o cárcavas incipientes.

Pedestales de hasta 10 cm. Pérdida de A en 100%– muy severa: cárcavas profundas y deslizamientos de

tierra. Exposición hor. B

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Características del suelo

• Profundidad efectiva (s1): más de 120 cm a menos de 30 cm• Textura (s2): desde arenoso (grueso) a arcilloso (más del 60%

de arcilla)• pedregosidad (s3): grava entre 0,2 y 20 mm.

– Sin pedregosisdad: Desde menos de 1m2/ha cubierto con piedras y un 5% del volumen con grava

– muy pedregoso: 800 a 2000 m2/ha con piedras y hasta un 50% del suelo con grava

• Fertilidad (s4): relación acidez - alcalinidad• Toxicidad (s5): ppm de cobre (0 a 150 ppm) • salinidad (s6): conc. De sales solubles en el suelo

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Describe la superficie disponible como habitat para el desarrollo microbiano.

8.000.0009,03x10100,002Arcilla

4545,78x1060,05 - 0,002Limo

11902,00 – 0,05Arena

Área (cm2/ g)Nro de partícula / g

Diámetro(mm)

Componente

Los suelos contienen variadas proporciones de partículas de arcilla, silicatos y arena.

Textura del suelo

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2) las sustancias húmicaspropiamente dichas.

� Porción de materia orgánica del suelo que ha estado sometida a una intensa transformación

� Constituye la porción principal de la parte orgánica del suelo, 85-95 % de la reserva es humus.

1) La materia orgánica denaturaleza individual

� Restos orgánicos de animales y vegetales.

Productos de su descomposición olos productos de la actividad vitalde la población viva (proteínas yaminoácidos, hidratos de carbonosimples y compuestos, ácidosorgánicos de distinta naturaleza,ceras, resinas, ligninas y otros).

� Constituyen aproximadamente el 10-15% de la reserva total de materia orgánica.

NATURALEZA DE LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO

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• Cosntituyente de las paredes celulares de las plantas, junto con la celulosa y hemicelulosa.

• De difícil biodegradación y reducida biodisponibilidad.

LIGNINA: Polímero complejo de unidades de fenil propano, con alto grado de entrecruzamientos.

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HUMUS� Polímero de composición no especifica, estructura tridimensional� Absorbe agua, iones y moléculas orgánicas de manera intercambiable� Une covalentemente otras sustancias a través de sus grupos funcionales

Fase I: degradación microbiana de los polímeros orgánicos dando fenoles, quinonas, aminoácidos, azúcares.Fase II: polimerización de los monómeros por reacción química espontánea, autooxidación, oxidación, catalizados por enzimas microbianas.

Equilibrio dinámico entre la síntesis y la mineralización gradual.

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• Carbono orgánico

Método de Walkley-Black

• 3.60 %

� Materia orgánica

% Carbono orgánico x factor 1.724

• 6.21 %

Nitrógeno total

Método de Kjeldahl

• 0.296 %

• Relación Carbono/nitrógeno • 12.2 %

• Fósforo asimilables

Método de Bray-Kurtz I (mg/kg)

• 4.2

• Capacidad de intercambio catiónico • 23.7 meq/100g

• Análisis granulométrico:

Método de Bouyoucos.

Arcilla (<2µm)

Limo (2-50 µm)

Arena (50-2000 µm)

• 23.9 %

• 56.1 %

• 20.0 %

Clase textural Franco Limosa

• pH: • 5,5 – 5,7

Análisis de suelo:

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LA ATMÓSFERA DEL SUELORelativamente estable en su composición, y depende del tipo de textura y estructura.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3 6 9 12 15 18 21

% en la atmósfera del suelo

Pro

fun

did

ad d

el su

elo Oxigeno

CO 2

* La proporción de CO2 y O2 del suelo varia también según la época del año. En las estaciones húmedas, el contenido de O2 desciende y el contenido de CO2aumenta ligeramente.

� La densidad del suelo es una medida del empaquetamiento de las particulas del suelo. Indica el espacio que puede estar ocupado por aire.

� Zonas óxicas y zonas anóxicas.

� La concentración de CO2 en el suelo puede ser 2x que en el aire.

� La concentración de CO2 y el O2del suelo se ve afectada por la difusion de los gases y respiración microbiana: Suelos deficientes en O2 pueden contener CH4, SH2.

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• Los microorganismos constituyen el 80% de la biomasa

En 1 g de tierra agrícola109 bacterias cultivables107 hongos106 algas105 protozoos

• Las bacterias cultivables: 1-10% de las bacterias totales

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Comunidades microbianas del suelo

El suelo constituye un habitat favorable para el desarrollo de los microorganismos. El número de microorganismos suele ser mayor que en en habitatacuáticos (dulce-salado) ... 106 – 109 bacterias/g de suelo.

Zimógenos:

oportunistas, no pueden asimilar los compuestos húmicos.

Desarrollan gran actividad con rápido crecimiento sobre sustratos fácilmente asimilables: vegetal, restos de animales muertos.

Activos por períodos en función de la disponibilidad de nutrientes:Pseudomonas, Bacillus, Penicillum, Aspergillus.

Autóctonos:

fracción de la comunidad que puede utilizar las sustancia húmicas refractarias.

Lenta actividad (Gramnegativos y actinomycetos).

Sergei Winogradsky,

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Los parámetros abióticos pueden restringir la diversidad de poblaciones:

� pH extremadamente alcalinos / ácidos. � Suelos polares que permanecen la mayor parte del año congelados, �Desiertos áridos y calurosos ...

Microorganismos Extrem ófilos.

Es difícil generalizar las propiedades de los microorganismos indígenas de la microbiota del suelo

debido a los diferentes habitats.

Los distintos habitats varían en�contenido de materia orgánica,�contenido de O2 ...

Y asi pueden favorecer el desarrollo de diferenespoblaciones indígenas.

Hipótesis de las islas de recursos ...

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EL SUELO SUSTENTA LA VIDA

• Es la base de la alimentación de numerosas especies, entre ellas la nuestra.

• Interviene en el ciclo del agua y, por tanto, en el clima: por un lado, favorece la retención del agua evitando su pérdida y, por otro, a través del proceso de transpiración, libera agua a la atmósfera.

• Evita la erosión, ya que las raíces de las plantas fijan el suelo e impiden que este sea arrastrado por la lluvia o el viento.

• Enriquece la atmósfera de oxígeno,un elemento esencial en el proceso de la respiración para la mayoría de los seres vivos.

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EL SUELO ESTÁDESAPARECIENDO

• La pérdida de suelo se debe a dos factores fundamentales:

• 1-Causas naturales, como las fuertes lluvias de las zonas tropicales, los incendios, lasinundaciones o las tormentas de viento de las zonas semiáridas.

• 2-La actividad humana, que elimina la cubierta vegetal que protege el suelo y lo deja expuesto a la erosión.