Suelo, Historia del estudio de suelo, Factores que influyen en la formación del suelo, Las propiedades físicas de los suelos, El agua del suelo, Atmósfera del suelo, Propiedades químicas y coloidales, Nutrientes, La materia orgánica, Los horizontes del suelo, Clasificación, Utiliza, Degradación, Recuperación

El suelo es un cuerpo natural que consiste en capas que se componen principalmente de minerales, mezclados con al menos algo de materia orgánica, que difieren de los materiales originales en su textura, estructura, consistencia, color, químicas, biológicas y de otro tipo. Es la cubierta no consolidada o suelta de partículas de roca finas que cubre la superficie de la tierra. El suelo es el producto final de la influencia del clima, relieve, organismos, materiales parentales, y el tiempo. En términos de ingeniería, el suelo se conoce como regolito, o material de roca suelta que se encuentra por encima de la 'geología sólida'. En horticultura, el término "suelo" se define como la capa que contiene material orgánico que influye y ha sido influenciada por las raíces de las plantas, y puede variar en profundidad de centímetros a muchos metros.

El suelo está compuesto de partículas de roca quebrada que han sido alterados por procesos físicos, químicos y biológicos que incluyen la erosión de la erosión asociada. Del suelo se crea a partir de la alteración de material parental por las interacciones entre la litosfera, hidrosfera, atmósfera y biosfera. También puede considerarse una mezcla de materiales minerales y orgánicos en la forma de sólidos, gases y líquidos. El suelo se conoce comúnmente como "tierra" o "tierra"; técnicamente, el término "suciedad" debe restringirse al suelo desplazada.

Suelo forma una estructura llena de poros y puede ser considerado como una mezcla de sólidos, agua y gases. En consecuencia, los suelos a menudo son tratados como un sistema de tres estados. La mayoría de los suelos tienen una densidad de entre 1 y 2 g/cm. Poco de la tierra del planeta Tierra es más antiguo que el Pleistoceno y ninguno es más antiguo que el Cenozoico, aunque los suelos fósiles se conservan desde ya en el Arcaico.

En términos de volumen de un suelo de buena calidad es aquella que es 45% de minerales, 25% de agua, 25% de los gases, y la materia orgánica del 5%, tanto en vivo como muerto. El mineral y los componentes orgánicos se consideran una constante, mientras que los porcentajes de agua y de gas son variables, donde el aumento de uno es equilibrada por la reducción en la otra.

Con el tiempo, la simple mezcla de arena, limo, arcilla y se convertirá en un perfil de suelo que consiste en dos o más capas llamado horizontes que difieren en una o más propiedades tales como la textura, la estructura, la densidad, la porosidad, la consistencia, la temperatura, el color y reactividad. Los horizontes difieren en gran medida de espesor y por lo general carecen de límites definidos. Perfiles de suelos maduros en las regiones templadas pueden incluir tres horizontes mayores A, B y C. Los horizontes A y B se denominan solum o "verdadera tierra", como la mayor parte de la actividad química y biológica que se ha formado el suelo se lleva a cabo en estos dos perfiles. En el más caliente, húmedo, el clima de los trópicos, el suelo puede tener un solo horizonte.

La textura de la tierra no es más que el porcentaje de los minerales, arena, limo y arcilla. La adición de materia orgánica, agua, gases y el tiempo hace que la combinación se convierta en una estructura de suelo más grande. En ese momento un suelo se puede decir que ser desarrollados que pueden ser descritos en términos de color, porosidad, la consistencia, la reacción etc

El espacio de los poros del suelo es compartida por los gases, así como agua. La aireación del suelo influye en la salud de la flora y la fauna del suelo y el movimiento de los gases que entran y salen de la tierra.

De todos los factores que influyen en la evolución del suelo, el agua es el más potente debido a su implicación en la solución, la erosión, el transporte, y la deposición de los materiales de los cuales un suelo se compone. La mezcla de agua y materiales disueltos y suspendidos se llama la solución del suelo. El agua es central para la solución, la precipitación y la lixiviación de minerales del perfil del suelo. Finalmente, el agua afecta el tipo de vegetación que crece en un suelo, que a su vez afecta el desarrollo del perfil del suelo.

El factor más influyente en la estabilización de la fertilidad del suelo son las partículas coloidales del suelo, arcilla y humus, que se comportan como depósitos de nutrientes y la humedad y actúan para amortiguar las variaciones de los iones de la solución del suelo y la humedad. Sus contribuciones a la nutrición del suelo están fuera de proporción a su parte de la tierra. Coloides actúan para almacenar nutrientes que de otro modo podrían ser lixiviados del suelo o para liberar los iones en respuesta a cambios de pH del suelo.

La mayor influencia en la nutrición de las plantas es el pH del suelo, que es una medida de la reactividad del suelo de iones de hidrógeno, y es a su vez una función de los materiales del suelo, el nivel de precipitación, y el comportamiento raíz de la planta. El pH del suelo afecta en gran medida de la disponibilidad de nutrientes.

La mayoría de los nutrientes, con la excepción de nitrógeno, se originan a partir de minerales y se almacenan en materiales orgánicos tanto vivas y muertas y en las partículas coloidales. Algunos de nitrógeno se origina de la lluvia, pero la mayoría del nitrógeno disponible en el suelo es el resultado de la fijación de nitrógeno por las bacterias. La acción de los microbios en la materia orgánica y minerales puede ser la de nutrientes libres para uso, secuestrar, o causar la pérdida del suelo por su volatilización a gases o su lixiviación del suelo. Los nutrientes pueden ser almacenados en los coloides del suelo y la materia orgánica viva o muerta, pero pueden no ser accesibles a las plantas debido a condiciones extremas de pH.

La materia orgánica del suelo tiene un poderoso efecto sobre su desarrollo, la fertilidad y la humedad disponible. Después del agua y del suelo coloides, materia orgánica es el siguiente en importancia a la formación y la fertilidad del suelo.

Historia del estudio de suelo

Estudios sobre la fertilidad del suelo

La historia del estudio de los suelos está íntimamente ligada a nuestra necesidad urgente de proporcionar alimentos para nosotros y forraje para nuestros animales. A lo largo de la historia, las civilizaciones han prosperado o han disminuido en función de la disponibilidad y la productividad de sus suelos.

El historiador griego Jenofonte se le atribuye ser el primero en exponer sobre los méritos de los cultivos, aplicación de abono verde: "Pero entonces lo que son las malas hierbas en el suelo, que se convirtió en la tierra, enriquecer el suelo tanto como estiércol."

Columellas "Ganadería", alrededor del año 60 dC, abogó por el uso de la cal y que el trébol y la alfalfa deben ser entregados bajo, y fue utilizado por 15 generaciones bajo el Imperio Romano hasta su colapso. Desde la caída de Roma hasta la Revolución Francesa, el conocimiento de los suelos y la agricultura se transmite de padres a hijos y, como resultado, los rendimientos fueron bajos. Durante la Edad Media europea, Yahya Ibn_al-'Awwams manual, con su énfasis en el riego, guió al pueblo de África del Norte, España y el Medio Oriente, una traducción de esta obra fue finalmente llevada al suroeste de los Estados Unidos.

Los experimentos en lo que hizo que las plantas crecen llevaron primero a la idea de que la ceniza dejó atrás cuando se quema la materia vegetal es el elemento esencial, pero pasa por alto el papel del nitrógeno, que no se queda en el suelo después de la combustión. En alrededor de 1635, el químico flamenco Jan Baptist van Helmont creyó haber demostrado que el agua es el elemento esencial de su famoso experimento de cinco años con un sauce crecido sólo con la adición de agua de lluvia. Su conclusión vino del hecho de que el aumento en el peso de la planta aparentemente había sido producida solamente por la adición de agua, sin ninguna reducción en el peso de la tierra. John Woodward experimentó con diferentes tipos de agua que van desde la limpieza al agua turbia y fangosa encontrado la mejor, y por lo tanto, concluyó que la materia terrenal era el elemento esencial. Otros llegaron a la conclusión que era humus en el suelo que pasaron alguna esencia de la planta en crecimiento. Todavía otros mantienen que el principal crecimiento importante era algo pasado de plantas o animales muertos a las nuevas plantas. Al comienzo del siglo 18, Jetro Tull demostró que era beneficioso para cultivar la tierra, pero su opinión de que la agitación hicieron las partes finas de suelo disponible para la absorción de la planta era errónea.

Como se desarrolló la química, se aplica a la investigación de la fertilidad del suelo. El químico francés Antoine Lavoisier demostró en aproximadamente 1778 que las plantas y los animales tienen que "quemar" el oxígeno internamente para vivir y era capaz de deducir que la mayor parte del peso de 165 libras de van Helmonts sauce deriva de aire. Fue el agricultor francés Jean-Baptiste Boussingault que por medio de la experimentación obtuvo evidencia que muestra que las principales fuentes de carbono, hidrógeno y oxígeno para las plantas eran el aire y el agua. Justus von Liebig en su libro Química Orgánica en sus aplicaciones para la Agricultura y la Fisiología, afirmó que los productos químicos en las plantas deben haber venido de la tierra y el aire, y que para mantener la fertilidad del suelo, los minerales utilizados deben ser reemplazados. Liebig, sin embargo cree que el nitrógeno se suministra desde el aire. El enriquecimiento del suelo con guano por los Incas fue redescubierta en 1802 por Alexander von Humboldt. Esto condujo a su minería y la de nitrato de Chile y para su aplicación al suelo en los Estados Unidos y Europa después de 1840.

El trabajo de Liebig fue una revolución para la agricultura, por lo que otros investigadores se inició la experimentación basada en ella. En Inglaterra, John Bennet Lawes y Joseph Henry Gilbert trabajó en la Estación Experimental de Rothamsted, fundada por los primeros, y descubrieron que las plantas tomaron el nitrógeno del suelo, y que las sales necesarias para estar en un estado disponible para ser absorbido por las plantas. Sus investigaciones también produjeron el "superfosfato", que consiste en el tratamiento ácido de la roca fosfórica. Esto condujo a la invención y el uso de sales de potasio y nitrógeno como fertilizantes. Por último, la base química de nutrientes entregados al suelo en el estiércol se entiende y en los fertilizantes químicos mediados del siglo 19 se han aplicado. Sin embargo, la interacción dinámica de la vida del suelo y su forma descubrimiento esperado.

En 1856 JT Way descubrió que el amoniaco presente en los abonos se transformó en nitratos, y veinte años más tarde RW Warington demostró que esta transformación se llevó a cabo por los organismos vivos. En 1890 Sergei Winogradsky anunció que había encontrado la bacteria responsable de esta transformación.

Se sabe que determinadas leguminosas podrían tomar el nitrógeno del aire y fijarlo al suelo, sino que tomó el desarrollo de la bacteriología hacia el final del siglo 19 al llevado a una comprensión del papel que desempeñan en la fijación de nitrógeno por las bacterias. La simbiosis entre bacterias y raíces de leguminosas, y la fijación de nitrógeno por las bacterias, fueron descubiertos simultáneamente por el alemán Hermann Hellriegel agrónomo y microbiólogo holandés Martinus Beijerinck.

Fertilizantes rotación de cultivos, la mecanización, químicas y naturales dieron lugar a una duplicación de los rendimientos de trigo en Europa Occidental entre 1800 y 1900.

Estudios sobre la formación del suelo

Los científicos que estudiaron el terreno en relación con las prácticas agrícolas habían considerado principalmente como un sustrato estático. Sin embargo, el suelo es el resultado de la evolución de los materiales geológicos más antiguos. Después de los estudios de la mejora del suelo comenzado, otros comenzaron a estudiar la génesis del suelo y como resultado también tipos de suelo y las clasificaciones.

En 1860, en Mississippi, Eugene W. Hilgard estudió la relación entre material rocoso, el clima y la vegetación, y el tipo de suelos que se desarrollaron. Se dio cuenta de que los suelos eran dinámicos, y considera los tipos de clasificación del suelo. Lamentablemente, no se continuó su trabajo. Al mismo tiempo, Vasily Dokuchaev dirigía un equipo de científicos del suelo en Rusia que llevó a cabo un amplio estudio de los suelos, la búsqueda de que las rocas básicas similares, clima y tipos de vegetación conducen a la estratificación del suelo similar y tipos, y establecieron los conceptos para las clasificaciones del suelo. Debido a las barreras del idioma, el trabajo de este equipo no fue comunicada a la Europa occidental hasta 1914 por una publicación en alemán por KD Glinka, un miembro del equipo ruso.

Curtis F. Marbut fue influenciado por el trabajo de la selección rusa, la publicación de Glinka traducido en Inglés, y cuando fue puesto a cargo de la Soil Survey Cooperativa Nacional de EE.UU., se aplica a un sistema nacional de clasificación de suelo.

Factores que influyen en la formación del suelo

La formación del suelo, o pedogénesis, es el efecto combinado de procesos físicos, químicos, biológicos y antropogénicos en el material parental del suelo. Se dice del suelo a ser formado cuando la materia orgánica se ha acumulado y coloides se lavan hacia abajo, dejando depósitos de arcilla, humus, óxido de hierro, carbonato, y el yeso. Estos componentes se mueven de un nivel a otro por la actividad del agua y de los animales. Como resultado, las capas se forman en el perfil del suelo. La alteración y movimiento de materiales dentro de un suelo provoca la formación de horizontes distintivos del suelo.

¿Cómo procede de formación del suelo se ve influenciada por al menos cinco factores clásicos que se entrelazan en la evolución de un suelo. Ellos son: material parental, clima, topografía, organismos, y el tiempo. Cuando reordenan a clima, relieve, organismos, material de matriz, y el tiempo, que forman la CROPT acrónimo.

Un ejemplo de la elaboración de un suelo comenzaría con la intemperie de la roca madre flujo de lava, lo que produciría el material matriz basado en puramente minerales de que las formas textura del suelo. El desarrollo del suelo procedería más rápidamente de roca desnuda de los flujos recientes en un clima cálido, bajo lluvias torrenciales y frecuentes. Bajo tales condiciones, las plantas se establezcan muy rápidamente en la lava basáltica, a pesar de que hay muy poco material orgánico. Las plantas están soportadas por la roca porosa, ya que se llena con agua nutriente-cojinete que lleva minerales disueltos de las rocas y guano. Grietas y bolsillos, la topografía local de las rocas, se celebrará los materiales nobles y las raíces de la planta al puerto. Las raíces de las plantas en desarrollo están asociadas con hongos micorrizas que ayudan a romper la lava porosa, y por estos medios y la materia orgánica de un suelo mineral fino se acumulan con el tiempo.

Material parental

El material mineral del cual se forma el suelo se llama material parental. Rock, si su origen es ígneas, sedimentarias y metamórficas, es la fuente de todos los materiales minerales del suelo y el origen de todos los nutrientes de las plantas, con la excepción de nitrógeno, hidrógeno y carbono. A medida que el material de matriz está degradado químicamente y físicamente, transporta, deposita y se precipitó, se transforma en un suelo.

Materiales minerales de suelo típicos son:

  • Cuarzo: SiO2
  • Calcita: CaCO3
  • Feldespato: KAlSi3O8
  • Mica: K3AlSi3O102

 Clasificación de los materiales Padres material parental se clasifican de acuerdo a la forma en que llegó a ser depositado. Materiales residuales son materiales minerales que han resistido en lugar de roca primaria. Materiales transportados son aquellos que han sido depositados por el agua, el viento, el hielo o la gravedad. Y el material cumulose es materia orgánica que ha crecido y se acumula en el lugar. Los suelos residuales son suelos que se desarrollan a partir de sus padres rocas subyacentes y tienen la misma química general como esas rocas. Los suelos que se encuentran en mesas, mesetas y llanuras son suelos residuales. En los Estados Unidos tan sólo el tres por ciento de los suelos son residual. La mayoría de los suelos se derivan de los materiales transportados que se han movido a muchos kilómetros por el viento, el agua, el hielo y la gravedad.

  • Procesos eólicos son capaces de moverse de limo y arena fina de muchos cientos de miles, formando suelos de loess, que son comunes en el medio oeste de América del Norte y en Asia Central. Arcilla rara vez se movió por el viento, ya que forma agregados estables.
  • Materiales transportados por agua se clasifican ya sea como aluviales, lacustres o marinos. Materiales aluviales son los movidos y depositados por el agua que fluye. Depósitos sedimentarios se establecieron en los lagos se llaman lacustre. Lago Bonneville y muchos suelos alrededor de los Grandes Lagos de los Estados Unidos son ejemplos. Depósitos marinos, como los suelos a lo largo de las costas del Atlántico y el Golfo y en el Valle Imperial de California de los Estados Unidos, son los lechos de los antiguos mares que se han revelado como la tierra levantada.
  • Hielo mueve material de matriz y hace que los depósitos en forma de morrenas terminales y laterales en el caso de los glaciares estacionarias. Retroceso de los glaciares dejan morrenas tierra suaves y en todos los casos, las llanuras aluviales se dejan como depósitos aluviales se mueven aguas abajo del glaciar.
  • Material parental movido por la gravedad es evidente en la base de fuertes pendientes como conos talud y se llama el material coluvial.

 Material parental Cumulose no se mueve, pero se origina a partir de material orgánico depositado. Esto incluye la turba y el estiércol suelos y los resultados de la conservación de los residuos vegetales por el bajo contenido de oxígeno de un alto nivel freático. Mientras la turba puede formar suelos estériles, suelos estiércol pueden ser muy fértil. El desgaste de material parental El desgaste de material de matriz toma la forma de desintegración física y química de descomposición y transformación. Generalmente, los minerales que se forman en condiciones de alta temperatura y la presión son menos resistentes a la intemperie, mientras que los minerales formados a baja temperatura y la presión son más resistentes a la intemperie. El desgaste suele limitarse al principio pocos metros de material geológico, debido a características físicas, químicas, biológicas y subraya generalmente disminuyen con la profundidad. Desintegración física comienza como rocas que se han solidificado profundo de la tierra están expuestos a una presión más baja cerca de la superficie y se hinche y se vuelva inestable. Las tasas de descomposición química dobles con cada incremento 10 º C en la temperatura, sino que depende en gran medida de agua para efectuar los cambios químicos. Las rocas que se descomponen en pocos años en climas tropicales permanecerán inalterados durante miles de años en los desiertos.

  • La desintegración física es la primera etapa en la transformación de material de matriz en el suelo. Las fluctuaciones de temperatura causan la expansión y contracción de la roca, la división a lo largo de líneas de debilidad. El agua puede entonces entrar en las grietas y congelar y causar la separación física de los materiales a lo largo de un camino hacia el centro de la roca, mientras que los gradientes de temperatura dentro de la roca pueden causar la exfoliación de "conchas". Los ciclos de humedecimiento y secado las partículas del suelo a causa lijar a un tamaño más fino, como lo hace el roce física del material a medida que se mueve por el viento, el agua, y la gravedad. El agua se puede depositar dentro de las rocas, los minerales que se expanden durante el secado, destacando así la roca. Por último, los organismos reducen material parental de tamaño a través de la acción de raíces de las plantas o la excavación en la parte de los animales.
  • Resultados de la descomposición química cuando los minerales se hacen solubles en agua o se cambian en la estructura. Los tres primeros de la lista son los cambios de solubilidad y los tres últimos son los cambios estructurales.
  • La solución de sales en agua da como resultado de la acción del agua bipolar de compuestos de sal iónica.
  • La hidrólisis es la transformación de los minerales en moléculas polares por la división del agua intervenir. Esto se traduce en pares ácido-base solubles. Por ejemplo, la hidrólisis de ortoclasa-feldespato lo transforma en ácido arcilla de silicato e hidróxido de potasio básica, ambos de los cuales son más solubles.
  • En carbonatación, la reacción de dióxido de carbono en solución con agua forma ácido carbónico. El ácido carbónico se transformará calcita en más bicarbonato de calcio soluble.
  • La hidratación es la inclusión de agua en una estructura mineral, haciendo que se hinche y dejándolo más estresados y fácilmente descompuesto.
  • La oxidación de un compuesto mineral hace que se hinche y aumentar su número de oxidación, dejándolo más fácilmente atacado por el agua o el ácido carbónico.
  • Reducción significa que se reduce el número de oxidación de una parte del mineral, que se produce cuando el oxígeno es escaso. La reducción de los minerales deja eléctricamente inestable, más soluble y destacó internamente y fácilmente descompuesto.
  •  De los anteriores, la hidrólisis y la carbonatación son los más eficaces. Saprolita es un ejemplo particular de un suelo residual formado a partir de la transformación de granito, metamórficas y otros tipos de lecho de roca en minerales de arcilla. A menudo llamado "resistido granito", saprolita es el resultado de procesos que incluyen la intemperie: hidrólisis, la quelación de compuestos orgánicos, la hidratación y los procesos físicos que incluyen congelación y descongelación. La composición química y mineralógica del material de lecho de roca primaria, sus características físicas, incluyendo el tamaño de grano y el grado de consolidación, y la tasa y tipo de meteorización transformar el material de matriz en un mineral diferente. La textura, pH y minerales constituyentes de saprolita se heredan de su material original.

    Clima

    El clima es el factor dominante en la formación del suelo, y los suelos muestran las características distintivas de las zonas climáticas en las que se forman. Precipitación mineral y la temperatura son las influencias climáticas principales en la formación del suelo.

    Los efectos directos del cambio climático incluyen:

    • Una acumulación superficial de cal en zonas de baja precipitación como caliche
    • La formación de los suelos ácidos de zonas húmedas
    • La erosión de los suelos en las laderas escarpadas
    • La deposición de los materiales erosionados aguas abajo
    • Muy intensa meteorización química, la lixiviación y la erosión en las regiones cálidas y húmedas donde el suelo no se congela

    El clima afecta directamente a la velocidad de la erosión y la lixiviación. Se dice del suelo que se forma cuando las capas detectables de arcillas, coloides orgánicos, carbonatos, o sales solubles se han movido hacia abajo. Viento mueve la arena y las partículas más pequeñas, especialmente en las regiones áridas donde hay poca cobertura vegetal. El tipo y la cantidad de formación del suelo influencia precipitación al afectar el movimiento de los iones y partículas a través del suelo, y la ayuda en el desarrollo de diferentes perfiles de suelo. Perfiles del suelo son más evidentes en los climas húmedos y fríos, donde los materiales orgánicos pueden acumularse, que en climas húmedos y cálidos, donde los materiales orgánicos se consumen rápidamente. La eficacia del agua en la intemperie material de roca madre depende de las fluctuaciones de temperatura estacionales y diarios. Los ciclos de congelación y descongelación constituyen un mecanismo eficaz que rompe rocas y otros materiales consolidados.

    El clima también influye indirectamente en la formación del suelo por efecto de la cobertura vegetal y la actividad biológica, que modifican las velocidades de las reacciones químicas en el suelo.

    Topografía

    La topografía, o alivio, caracterizado por la inclinación de la superficie, determina la velocidad de la escorrentía de precipitación y velocidad de formación o de la erosión de los perfiles de la superficie del suelo. Las pendientes pronunciadas permiten una rápida escorrentía y la erosión de los perfiles de suelo superior y poca deposición de mineral en los perfiles inferiores. Depresiones permiten la acumulación de agua, los minerales y la materia orgánica y en el extremo, los suelos resultantes serán marismas salinas o turberas. Intermedio topografía ofrece las mejores condiciones para la formación de un suelo agrícola productivo.

    Organismos

    El suelo es el ecosistema más abundante en la Tierra, pero la gran mayoría de los organismos del suelo son los microbios, una gran parte de los cuales no se han descrito. Puede haber un límite de población de alrededor de mil millones de células por gramo de suelo, pero las estimaciones del número de especies variar ampliamente. Según una estimación, poner el número a más de un millón de especies por gramo de suelo, aunque un estudio posterior sugiere un máximo de poco más de 50.000 especies por gramo de suelo. El número total de organismos y especies puede variar ampliamente según el tipo de suelo, la ubicación, y la profundidad.

    Las plantas, los animales, los hongos, las bacterias y los seres humanos afectan la formación del suelo. Animales, mesofauna del suelo y los microorganismos mezclan suelos, ya que forman madrigueras y los poros, permitiendo que la humedad y los gases para moverse. De la misma manera, las raíces de plantas se abren canales en suelos. Las plantas con raíces pivotantes profundas pueden penetrar muchos metros a través de las diferentes capas del suelo para que aparezca nutrientes de más profundo en el perfil. Las plantas con raíces fibrosas que se extienden cerca de la superficie del suelo, tienen raíces que se descomponen fácilmente, la adición de materia orgánica. Los microorganismos, incluyendo hongos y bacterias, los intercambios químicos efecto entre las raíces y el suelo y actúan como una reserva de nutrientes. Los humanos repercusión formación del suelo mediante la eliminación de la cubierta vegetal con la erosión como resultado. Su labranza también mezcla las diferentes capas del suelo, reiniciar el proceso de formación del suelo como menos resistido material se mezcla con las capas superiores más desarrollados.

    Vegetación de los suelos afecta de muchas maneras. Se puede prevenir la erosión causada por la lluvia excesiva que resulta en la escorrentía superficial. Plantas suelos de sombra, manteniéndolos más fresco y ralentizar la evaporación de la humedad del suelo, o por el contrario, por medio de la transpiración, las plantas pueden causar a los suelos pierden la humedad. Las plantas pueden formar nuevas sustancias químicas que pueden descomponer los minerales y mejorar la estructura del suelo. El tipo y la cantidad de vegetación depende del clima, la topografía, características del suelo y los factores biológicos. Los factores del suelo tales como la densidad, la profundidad, la química, el pH, la temperatura y la humedad afectan en gran medida el tipo de plantas que pueden crecer en un lugar determinado. Las plantas muertas y las hojas y los tallos caídos inician su descomposición en la superficie. Hay, organismos alimentan de ellos y mezclan el material orgánico con las capas superiores del suelo; estos compuestos orgánicos añadido se convierten en parte del proceso de formación del suelo.

    Tiempo

    El tiempo es un factor en las interacciones de todos los anteriores. Con el tiempo, los suelos evolucionan características que dependen de la interacción de otros factores formadores del suelo. Tierra siempre está cambiando. Se tarda aproximadamente de 800 a 1000 años para que una capa gruesa de 2,5 cm de suelo fértil para ser formado en la naturaleza. Por ejemplo, recientemente el material depositado a partir de una inundación no exhibe el desarrollo del suelo porque no ha habido tiempo suficiente para que el material para formar una estructura que define más el suelo. La superficie original del suelo está enterrado, y el proceso de formación debe empezar de nuevo para este depósito. Durante un período de entre cientos y miles de años, la tierra va a desarrollar un perfil que depende de la intensidad de la biota y el clima. Si bien el suelo puede alcanzar la estabilidad relativa de sus propiedades durante periodos prolongados, el ciclo de la vida del suelo termina en última instancia, en las condiciones del suelo que dejan que la hace vulnerable a la erosión. A pesar de la inevitabilidad de la regresión y degradación del suelo, la mayoría de los ciclos del suelo son largas.

    Factores formadores del suelo siguen afectando a los suelos durante su existencia, incluso en los paisajes "estables" que son a largo duradera, algunos millones de años. Los materiales se depositan en la parte superior o están fundidos o lavados de la superficie. Con las adiciones, mudanzas y alteraciones, los suelos están siempre sujetos a las nuevas condiciones. Si estos son cambios lentos o rápidos depende de la actividad del clima, la topografía y biológicos.

    Las propiedades físicas de los suelos

    Las propiedades físicas de los suelos, en orden decreciente de importancia, son la textura, la estructura, la densidad, la porosidad, la consistencia, la temperatura, el color y la resistividad. La mayoría de estos determinan la aireación del suelo y la capacidad del agua para infiltrarse y que se celebrará en el suelo. La textura del suelo se determina por la proporción relativa de los tres tipos de partículas del suelo, llamado tierra "separa": arena, limo y arcilla. Estructuras de suelo más grandes llamados "agregados" son creados a partir de la separa cuando los óxidos de hierro, carbonatos, arcilla y sílice con el humus constituyentes orgánicos, partículas de la capa y hacer que se adhieren a las estructuras secundarias más grandes y relativamente estables. Densidad del suelo, la densidad a granel en particular, es una medida de la compactación del suelo. La porosidad del suelo se compone de la parte del volumen del suelo ocupado por los gases y el agua. La consistencia del suelo es la capacidad del suelo para permanecer juntos. La temperatura del suelo y el color son auto-definición. Resistividad se refiere a la resistencia a la conducción de corrientes eléctricas y afecta a la velocidad de corrosión de metal y estructuras de hormigón. Las propiedades pueden variar a través de la profundidad de un perfil de suelo.

    Textura

    Los componentes minerales del suelo, arena, limo y arcilla, determinan la textura de un suelo. En el ejemplo de clasificación USDA textura triángulo, el único suelo que no presenta uno de estos predominantemente se llama "arcilla". Mientras que incluso la arena pura, limo o arcilla pueden ser considerados un suelo, desde la perspectiva de la producción de alimentos un suelo franco con una pequeña cantidad de material orgánico se considera ideal. Los componentes minerales de un suelo franco podrían ser 40% de arena, 40% de limo y el balance de 20% de arcilla en peso. La textura del suelo afecta el comportamiento del suelo, en particular de su capacidad de retención de nutrientes y agua.

    Arena y el limo son los productos de meteorización física y química; arcilla, por otra parte, es un producto de la erosión química, pero a menudo formas como un mineral secundario precipitan a partir de minerales disueltos. Es el área de superficie específica de las partículas del suelo y las cargas iónicas desequilibradas dentro de ellos que determinan su papel en la capacidad de intercambio catiónico del suelo, y por lo tanto su fertilidad. La arena es menos activa, seguido por cieno; arcilla es el más activo. Mayor beneficio de arena a la tierra es que se resiste a la compactación y aumenta la porosidad. Limo es mineralógica como la arena, pero con su área de superficie específica mayor que es químicamente más activo que la arena. Sin embargo, es el contenido de arcilla, con su muy alta área de superficie específica y, en general gran número de cargas negativas, que da un suelo su alta capacidad de retención de agua y nutrientes. Los suelos arcillosos también resistir el viento y la erosión mejor que limosa y suelos arenosos agua, ya que las partículas están unidos el uno al otro.

    La arena es el más estable de los componentes minerales del suelo, sino que se compone de fragmentos de roca, partículas principalmente de cuarzo, que varían en tamaño de 2,0 a 0,05 mm de diámetro. Rangos de tamaño de limo 0,05 a 0,002 mm. Clay no puede ser resuelto por los microscopios ópticos como sus partículas son 0,002 mm o menos de diámetro. En los suelos de textura media, arcilla a menudo se lavó hacia abajo a través del perfil del suelo y se acumula en el subsuelo.

    Componentes del suelo de más de 2,0 mm se clasifican como rocas y grava y se retiran antes de la determinación de los porcentajes de los componentes restantes y la clase de textura del suelo, pero se incluyen en el nombre. Por ejemplo, un suelo franco arenoso con 20% de grava sería llamado marga arenosa grava.

    Cuando el componente orgánico de un suelo es sustancial, el suelo se llama suelo orgánico en lugar de suelo mineral. Un suelo se llama orgánico si:

  • Fracción mineral es 0% de arcilla y materia orgánica es de 20% o más
  • Fracción mineral es 0% a 50% de arcilla y materia orgánica es entre 20% y 30%
  • Fracción mineral es 50% o más de arcilla y materia orgánica del 30% o más.
  • Estructura

    La aglutinación de los componentes texturales del suelo de arena, limo y arcilla forma agregados y la más asociación de estos agregados en unidades más grandes denominadas estructuras de suelo forma agregados. La adhesión de los componentes texturales del suelo por sustancias orgánicas, óxidos de hierro, carbonatos, arcillas y sílice, y la rotura de los agregados debido a la expansión-contracción, congelación-descongelación, y humectación-secado ciclos, el suelo en forma de formas geométricas distintas. Estos agregados se desarrollan en unidades que pueden tener diferentes tamaños, formas y grados de desarrollo. Un terrón del suelo, sin embargo, no es un ped sino más bien una masa de suelo que resulta de la perturbación mecánica. La estructura del suelo afecta a la aireación, el movimiento del agua, conducción del calor, el crecimiento radicular de la planta y la resistencia a la erosión. El agua tiene el efecto más fuerte sobre la estructura del suelo debido a su solución y precipitación de minerales y su efecto sobre el crecimiento de la planta.

    La estructura del suelo a menudo da pistas sobre su textura, contenido de materia orgánica, la actividad biológica, la evolución pasada del suelo, el uso humano y las condiciones químicas y mineralógicas en las que la tierra se formó. Mientras que la textura se define por el componente mineral de un suelo y es una propiedad innata del suelo que no cambia con las actividades agrícolas, la estructura del suelo se puede mejorar o destruido por la elección y el momento de las prácticas agrícolas.

    Suelo clases estructurales:

     1 - Tipos: forma y disposición de los agregados a. Platy: Peds se acoplan uno encima del otro 1-10 mm de espesor. Se encuentra en el horizonte A de los suelos forestales y la sedimentación del lago. b. Prismatic y columnas: peds Prismlike son largas en la dimensión vertical, 10 a 100 mm de ancho. Peds prismáticas tienen la cabeza plana, peds columnares han redondeado tapas. Tienden a formarse en el horizonte B en el suelo elevada de sodio en el barro se ha acumulado. c. Angulares y subangulares: peds Blocky son cubos imperfectos, 5-50 mm, angular tienen bordes afilados, subangular tienen bordes redondeados. Tienden a formarse en el horizonte B, donde la arcilla se ha acumulado e indicar la penetración del agua pobre. d. Granulares y Crumb: peds esferoide de poliedros, 1-10 mm, a menudo en el horizonte A en presencia de materia orgánica. Peds Crumb son más porosos y se considera ideal. 2.Classes: Tamaño de los agregados cuyos rangos dependerá del tipo por encima de un. Muy fina o muy fina: <1 mm laminar y esféricas; <5 mm de bloque; <10 mm prismlike. b. Fino o delgado: laminar 1-2 mm, y esféricas, 5-10 mm en bloques; 10-20 mm prismlike. c. Medio: 2-5 mm laminar, granular, 10-20 mm de bloque; 20-50 prismlike. d. Grueso o grueso: 5-10 mm laminar, granular, 20-50 mm de bloque; 50-100 mm prismlike. e. Muy grueso o muy grueso:> 10 mm laminar, granular,> 50 mm en bloques,> 100 mm prismlike. 3 - Grados: Es una medida del grado de desarrollo o la cementación dentro de los agregados que se traduce en su resistencia y estabilidad. un. Débil: cementación débil permite agregados a desmoronarse en los tres componentes texturales, arena, limo y arcilla. b. Moderado: Peds no son distintos en suelo no alterado, pero cuando se retiran se rompen en agregados, algunos agregados rotos y poco material no agregado. Esto se considera ideal. c. Strong: Peds son distintos antes eliminado del perfil y no se rompen fácilmente. d. Sin estructura: Tierra está cementado por completo en un solo gran masa, tales como losas de barro o no cementación en absoluto, como de arena.

    A mayor escala, las fuerzas que dan forma a la estructura de resultado un suelo de la hinchazón y la contracción que en un principio tienden a actuar de forma horizontal, haciendo agregados prismáticos orientados verticalmente. Suelo arcilloso, debido a su velocidad de secado diferencial con respecto a la superficie, será inducir grietas horizontales, la reducción de las columnas a los agregados blocky. Roots, roedores, gusanos, y los ciclos de congelación-descongelación romper aún más los agregados en una forma esférica.

    En una escala más pequeña, raíces de la planta se extienden en los huecos y eliminan el agua y causan que los espacios abiertos para aumentar y disminuir aún más el tamaño de agregación física. Al mismo tiempo las raíces, las hifas de hongos y lombrices crean túneles microscópicos que rompen los agregados.

    En una escala aún más pequeña, la agregación del suelo continúa como bacterias y hongos exudan polisacáridos adhesivas que se unen suelo en pequeños agregados. La adición de la materia orgánica sin tratar que las bacterias y hongos se alimentan de fomenta la formación de esta estructura de la tierra deseable.

    En la escala más baja, la química del suelo afecta a la agregación o la dispersión de las partículas del suelo. Las partículas de arcilla contienen cationes polivalentes que dan las caras de capas de arcilla una carga neta negativa. Al mismo tiempo los bordes de las placas de arcilla tienen una ligera carga positiva, permitiendo de ese modo los bordes a que se adhieran a las caras de otras partículas de arcilla o para flocular. Por otro lado, cuando los iones monovalentes tales como sodio invaden y desplazan a los cationes polivalentes, se debilitan las cargas positivas en los bordes, mientras que las cargas superficiales negativas son relativamente fortalecidos. Esto deja una carga negativa neta sobre la arcilla, causando que las partículas se empujan aparte, y así evita la floculación de las partículas de arcilla en ensamblajes más grandes. Como resultado, la arcilla se dispersa y se instala en los huecos entre los agregados, haciendo que se cierren. De esta forma la agregación del suelo se destruye y el suelo hace impenetrable al aire y al agua. Este suelo sódico tiende a formar estructuras columnares cerca de la superficie.

    Densidad

    La densidad es el peso por unidad de volumen de un objeto. Densidad de partícula es la densidad de sólo las partículas minerales que componen un suelo, es decir, que excluye espacio de los poros y el material orgánico. Promedios de densidad de las partículas de aproximadamente 2,65 g/cc. Densidad aparente del suelo, un peso en seco, incluye el espacio aéreo y los materiales orgánicos del volumen del suelo. Una alta densidad aparente indica ya sea la compactación del suelo o de alto contenido de arena. La densidad aparente de marga cultivada es aproximadamente 1,1 a 1,4 g/cc. Una densidad aparente más baja por sí misma no indica la idoneidad para el crecimiento de la planta debido a la influencia de la textura y estructura del suelo.

    Porosidad

    De espacio del poro es que parte del volumen a granel que no está ocupada por cualquiera de materia mineral u orgánico, pero es espacio abierto ocupado por cualquiera de gases o de agua. Idealmente, el espacio total de poros debe ser del 50% del volumen del suelo. Se necesita el espacio de gas para suministrar oxígeno a los organismos que descomponen la materia orgánica, humus, y raíces de las plantas. De espacio del poro también permite el movimiento y el almacenamiento de agua y nutrientes disueltos.

    Hay cuatro categorías de los poros:

  • Poros muy finos: <2 micras
  • Bellas poros: 2-20 micras
  • Poros medianos: 20-200 micras
  • Poros gruesos: 200 micras, 0,2 mm
  • En comparación, los pelos de la raíz son de 8 a 12 micras de diámetro. Cuando el espacio de los poros es inferior a 30 micras, las fuerzas de atracción que retienen agua en el lugar son mayores que aquellos que actúan para drenar el agua. En ese punto, el suelo se convierte en-agua registra y no puede respirar. Para una planta que crece, el tamaño de poro es de mayor importancia que el espacio poroso total. A franco de textura media proporciona el equilibrio ideal de tamaños de poros. Tener grandes espacios porosos que permiten que el gas rápido y el movimiento del agua es superior a la menor porosidad, pero tiene un mayor porcentaje de espacio poroso. Labranza tiene el beneficio a corto plazo de aumentar temporalmente el número de poros de mayor tamaño, pero al final los que se degrada por la destrucción de la agregación del suelo.

    Consistencia

    La consistencia es la capacidad del suelo para pegarse a sí misma o a otros objetos y su capacidad para resistir la deformación y ruptura. Es de uso rudo en la predicción de problemas de cultivo y la ingeniería de cimentaciones. La consistencia se mide en tres condiciones de humedad: aire seco, húmedo y mojado, y en esas condiciones las cualidades dependen del contenido de arcilla. En estado húmedo, se evalúan las dos cualidades de adherencia y plasticidad. La resistencia de un suelo a la fragmentación y el desmoronamiento se evalúa en estado seco, frotando la muestra. Su resistencia a las fuerzas de cizallamiento se evalúa en el estado húmedo por el pulgar y la presión del dedo. Por último, la plasticidad de un suelo se mide en el estado húmedo por moldeo con la mano. Por último, la consistencia de cemento depende de la cementación por sustancias distintas de arcilla, tales como carbonato de calcio, sílice, óxidos y sales y contenido de humedad tiene poco efecto en su evaluación. Las medidas de frontera coherencia en subjetiva, ya que emplean la "sensación" de la tierra en esos estados.

    Los términos utilizados para describir la consistencia del suelo en tres estados de humedad y una consistencia última no se ve afectado por la cantidad de humedad son los siguientes:

  • La consistencia del suelo seco: suelto, suave, ligeramente duro, duro, muy duro, muy duro
  • La consistencia de tierra húmeda: suelto, muy friable, friable y firme, muy firme, muy firme
  • La consistencia del suelo húmedo: pegajoso, ligeramente pegajoso, pegajoso, muy pegajoso, no plástico, ligeramente plástica, plástico, muy plástica
  • La consistencia del suelo cementado: débilmente cementado, fuertemente cimentado, indurada
  • La consistencia del suelo es útil en la estimación de la capacidad del suelo para soportar edificios y carreteras. Medidas más precisas de la resistencia del suelo a menudo se hacen antes de la construcción.

    Temperatura

    La temperatura del suelo regula la germinación de semillas, crecimiento de las raíces y la disponibilidad de nutrientes. Las temperaturas del suelo van desde permafrost en unos pocos centímetros por debajo de la superficie a 38 º C en Hawaii en un día caluroso. El color de la cubierta de tierra y su capacidad de aislamiento tiene una fuerte influencia en la temperatura del suelo. La capa de nieve va a reflejar la luz y pesado acolchado será frenar el calentamiento de la tierra, pero, al mismo tiempo que reducirá las fluctuaciones en la temperatura de la superficie.

    Por debajo de 50 cm, temperatura del suelo rara vez cambios y se pueden aproximar mediante la adición de 1.8c a la temperatura media anual del aire.

    Muy a menudo, las temperaturas del suelo deben ser aceptadas y las actividades agrícolas adaptados a ellos para:

  • maximizar la germinación y el crecimiento por el momento de la plantación
  • optimizar el uso de amoniaco anhidro aplicando al suelo por debajo de 10 º C
  • prevenir agitado y deshielo debido a las heladas de los cultivos de raíces poco profundas que dañan
  • evitar daños en la estructura del suelo deseable por la congelación de los suelos saturados
  • mejorar la absorción de fósforo por las plantas
  • De lo contrario la temperatura del suelo se pueden elevar mediante el secado de los suelos o el uso de acolchados de plástico transparente. El abono orgánico frenar el calentamiento de la tierra.

    Color

    Color del suelo es a menudo la primera impresión que uno tiene al ver el suelo. Los colores llamativos y los patrones contrastantes son especialmente notables. El río Rojo arrastra sedimentos erosionados de extensos suelos rojizos como puerto franco limoso en Oklahoma. El río Amarillo en China arrastra sedimentos amarilla de la erosión suelos de loess. Mollisols en las Grandes Planicies de América del Norte se oscurecieron y enriquecen con materia orgánica. Podsoles en los bosques boreales han de alto contraste capas debido a la acidez y la lixiviación.

    En general, el color está determinado por el contenido de materia orgánica, condiciones de drenaje, y el grado de oxidación. Color del suelo, mientras que fácil de discernir, tiene poco uso en la predicción de las características del suelo. Es de uso en los límites distintivas dentro de un perfil de suelo, la determinación del origen de material parental de un suelo, como una indicación de la humedad y las condiciones de saturación de agua, y como un medio de medir cualitativa orgánica, la sal y el contenido de carbonato de los suelos. Color se registra en el sistema de color de Munsell como por ejemplo 10YR3/4.

    Color del suelo está influenciada principalmente por la mineralogía del suelo. Muchos colores del suelo se deben a varios minerales de hierro. El desarrollo y la distribución del color en un resultado de perfil del suelo de químicas y biológicas resistencia a la intemperie, especialmente las reacciones redox. Como los minerales primarios en los padres el tiempo material de suelo, los elementos se combinan en compuestos nuevos y colorido. El hierro forma minerales secundarios de un color amarillo o rojo, la materia orgánica se descompone en compuestos negro y marrón, y el manganeso, azufre y nitrógeno puede formar depósitos minerales negras. Estos pigmentos pueden producir diversos patrones de color en un suelo. Condiciones aeróbicas producen cambios de color uniforme o gradual, al tiempo que reduce los ambientes resultan en el flujo rápido de color con complejos patrones moteados y puntos de concentración de color.

    Resistividad

    Resistividad del suelo es una medida de la capacidad de un suelo para retardar la conducción de una corriente eléctrica. La resistividad eléctrica de suelo puede afectar a la velocidad de la corrosión galvánica de estructuras metálicas en contacto con el suelo. Un mayor contenido de humedad o aumento de la concentración de electrolitos puede reducir resistencia y al aumento de conductividad, lo que aumenta la velocidad de corrosión. La resistividad del terreno valora típicamente intervalo de aproximadamente 2 a 1.000 OM, pero los valores más extremos no son inusuales.

    El agua del suelo

    El agua afecta a la formación del suelo, la estructura, la estabilidad y la erosión, pero es una preocupación primaria con respecto al crecimiento de las plantas. El agua es esencial para las plantas por cuatro razones:

  • Constituye el 85% -95% del protoplasma de la planta.
  • Es esencial para la fotosíntesis.
  • Es el disolvente en el que se llevan a nutrientes, y en toda la planta.
  • Se proporciona la turgencia por el cual la planta se mantenga en sí en la posición correcta.
  • Además, el agua altera el perfil del suelo por disolución y re-deposición de minerales, a menudo a niveles más bajos, y, posiblemente, dejando el terreno estéril en el caso de precipitaciones extremas y de drenaje. En un suelo franco, sólidos constituyen la mitad del volumen, el gas de un cuarto del volumen, y el agua de una cuarta parte del volumen de las cuales sólo la mitad estará disponible para la mayoría de las plantas.

    Un campo inundado descargará el agua gravitacional bajo la influencia de la gravedad hasta que las fuerzas adhesivas y cohesivas del agua resisten más el drenaje y que finalmente llega a la capacidad de campo. Las plantas deben aplicar el vacío para extraer el agua de un suelo. Cuando el suelo se seca demasiado, el agua disponible se ha agotado y la humedad restante es el agua disponible ya que la planta no puede producir suficiente succión. Una planta debe producir succión que aumenta desde cero para un campo inundado a 1/3 bar en condiciones de campo seco. A los 15 bar de succión, el marchitamiento por ciento, las plantas comienzan a morir. El agua se mueve en el suelo bajo la influencia de la gravedad, la ósmosis y la capilaridad.

    La velocidad a la que un suelo puede absorber el agua depende de la tierra y sus otras condiciones. Cuando se satura, el suelo puede perder nutrientes como drena el agua. El agua se mueve en un campo de drenaje bajo la influencia de la presión donde el suelo se satura localmente y de la tracción de capilaridad. La mayoría de las necesidades de agua de las plantas se abastecen de la succión de la evaporación de las hojas de las plantas y el 10% es suministrado por "succión", creada por la presión osmótica. Las raíces deben buscar agua. La insuficiencia de agua dañará el rendimiento de un cultivo. La mayor parte del agua disponible se utiliza en la transpiración para tirar de los nutrientes en la planta.

    Las fuerzas de retención de agua

    El agua se retiene en un suelo, cuando la fuerza adhesiva de la atracción de los átomos de hidrógeno del agua para el oxígeno de las partículas del suelo y de hidrógeno las fuerzas de cohesión del agua siente por átomos de oxígeno del otro de agua son más fuertes que las fuerzas que podrían tirar de ella desde el suelo. Cuando un campo está inundado, el espacio de aire se desplaza por el agua. El campo va a drenar bajo la fuerza de la gravedad hasta que alcanza lo que se llama la capacidad de campo, momento en el que los poros más pequeños se llenan con agua y el más grande con agua y gases. La cantidad total de agua retenida cuando se alcanza la capacidad de campo es una función del área de superficie específica de las partículas del suelo. Como resultado, alta suelos de arcilla y orgánicos de alto tienen capacidades de campo más altas. El total de la fuerza necesaria para tirar o empujar el agua fuera del suelo se denomina aspiración y generalmente se expresa en unidades de barras, que es sólo un poco inferior a la presión de una atmósfera. Por otra parte, los términos "tensión" o "potencial de humedad" se pueden usar.

    Clasificación de humedad

    Las fuerzas con las que el agua se celebra en los suelos determinan su disponibilidad para las plantas. Fuerzas de adhesión tienen agua fuertemente a las superficies minerales y humus y menos fuertemente a sí misma por las fuerzas cohesivas. Raíz de una planta puede penetrar una pequeña cantidad de agua que se adhiere al suelo y al ser un principio capaz de dibujar en el agua que es sólo ligeramente en manos de las fuerzas de cohesión. Pero a medida que la gotita se dibuja hacia abajo, las fuerzas de adherencia del agua para las partículas del suelo hacen reducir el volumen de agua cada vez más difícil hasta que la planta no puede producir una succión suficiente para utilizar el agua restante. El agua restante se considera no disponible. La cantidad de agua disponible depende de la textura del suelo y cantidades de humus y el tipo de planta de intentar utilizar el agua. Cacti, por ejemplo, puede producir una mayor aspiración que pueda cultivos agrícolas.

    La siguiente descripción se aplica a un suelo franco y cultivos agrícolas. Cuando un campo está inundado, que se dice que está saturado y todo el espacio de aire disponible está ocupado por agua. La succión necesaria para extraer el agua en una raíz de la planta es cero. Como el campo drena bajo la influencia de la gravedad, la succión de una planta debe producir para utilizar tales aumentos de agua a 1/3 bar. En ese punto, se dice que el suelo ha alcanzado la capacidad de campo, y las plantas que utilizan el agua deben producir cada vez mayor de succión, por último hasta 15 bar. A los 15 bar de succión, la cantidad de agua del suelo se llama marchitamiento por ciento. En esa aspiración que la planta no puede sostener su agua necesita como el agua todavía se está perdiendo de la planta por transpiración; turgencia de la planta se pierde, y se marchita. El siguiente nivel, denominado de secado al aire, se produce a 1.000 bar de succión. Por último, la condición seca horno se alcanza a 10.000 bar succión. Toda el agua debajo de porcentaje de marchitez se llama agua disponible.

    Contenido de humedad del suelo

    La cantidad de agua que permanece en un suelo drenado a la capacidad de campo y la cantidad que está disponible son funciones del tipo de suelo. El suelo arenoso retendrá el agua muy pequeña, mientras que la arcilla se mantenga la cantidad máxima. El tiempo requerido para drenar un campo de condición de inundación para un suelo franco arcilloso que comienza en 43% de agua en peso a una capacidad de campo de 21,5% es de seis días, mientras que un suelo franco arena que se inunda a su máximo de 22% de agua tendrá dos días para llegar a la capacidad de campo de 11,3% de agua. El agua disponible para el franco arcilloso puede ser 11,3%, mientras que para la marga arena que podría ser sólo el 7,9% en peso.

    Los anteriores son los valores medios de las texturas del suelo como el porcentaje de arena, limo y arcilla varían dentro de las texturas del suelo mencionadas.

    El flujo de agua en los suelos

    El agua se mueve a través del suelo debido a la fuerza de la gravedad, la ósmosis y la capilaridad. En el cero a un tercio trasero de aspiración, el agua se mueve a través del suelo debido a la gravedad, lo que se conoce como flujo saturado. A mayor succión, el movimiento del agua se llama flujo no saturado.

    La infiltración del agua en el suelo se controla mediante seis factores:

  • La textura del suelo
  • La estructura del suelo. Suelos de textura fina con estructura granular son más favorables a la infiltración de agua.
  • La cantidad de materia orgánica. Materia gruesa es mejor y si en la superficie ayuda a prevenir la destrucción de la estructura del suelo y la creación de costras.
  • La profundidad del suelo a las capas impermeables o capas duras como la roca de fondo
  • La cantidad de agua en el suelo ya
  • La temperatura del suelo. Suelos calientes para llevar en el agua más rápido mientras que los suelos congelados pueden no ser capaces de absorber en función del tipo de congelación.
  • Las tasas de infiltración de agua van desde 0,25 cm por hora durante los suelos arcillosos de alta a 2,5 cm por hora para la arena y las estructuras del suelo y estabilizadas y agregada. El agua fluye a través del suelo de forma desigual, llamado "dedos" de gravedad, debido a la tensión superficial entre las partículas de agua. Las raíces del árbol crean caminos para el flujo de agua de lluvia a través del suelo al romper aunque suelo incluyendo capas de arcilla: un estudio mostró raíces crecientes infiltración de agua en un 153% y otro estudio mostró un aumento de 27 veces. Las inundaciones aumentan temporalmente la permeabilidad del suelo en el lecho de los ríos, ayudando a los acuíferos de recarga.

     Una vez que el flujo saturada del suelo está completamente mojada, más agua se moverá hacia abajo, o percolado, llevando consigo arcilla, humus y nutrientes, principalmente cationes, fuera del alcance de las raíces de la planta y dar lugar a condiciones de suelos ácidos. En orden decreciente de solubilidad, los nutrientes lixiviados son:

    • Calcio
    • Magnesio, azufre, potasio, dependiendo de la composición del suelo
    • El nitrógeno, por lo general poco, a menos que se aplicó fertilizante de nitrato recientemente
    • El fósforo, muy poco como sus formas en el suelo son de baja solubilidad.

     En los Estados Unidos debido a la percolación del agua de lluvia varía de cero pulgadas justo al este de las Montañas Rocallosas hasta veinte o más centímetros en los Montes Apalaches y la costa norte del Golfo de México. Flujo no saturado En conductos de aspiración de menos de un tercio de barras, el agua se mueve en todas las direcciones a través de flujo no saturado a una velocidad que depende del cuadrado del diámetro de los poros llenos de agua. El agua es empujada por gradientes de presión desde el punto de su aplicación en la que se satura localmente, y tirado por acción capilar debido a la fuerza de adhesión de agua a los sólidos del suelo, produciendo un gradiente de succión de húmedo hacia el suelo más seco. Doblando el diámetro de los poros aumenta la velocidad de flujo por un factor de cuatro. Los poros grandes drenadas por gravedad y no lleno de agua no aumentan en gran medida la velocidad de flujo para el flujo insaturado. El flujo de agua es principalmente de suelos de textura gruesa en el suelo de textura fina y es más lento en los suelos de textura fina como la arcilla.

    La absorción de agua por las plantas

    De igual importancia para el almacenamiento y el movimiento del agua en el suelo es el medio por el cual las plantas adquieren y sus nutrientes. El noventa por ciento de agua es absorbido por las plantas como la absorción pasiva causada por la fuerza de tracción de agua que se evapora de la larga columna de agua que conduce a partir de raíces de la planta a sus hojas. Además, la alta concentración de sales dentro de raíces de las plantas crea un gradiente de presión osmótica que empuja el agua del suelo en las raíces. Absorción osmótica se vuelve más importante en momentos de baja transpiración del agua causada por las temperaturas más bajas o alta humedad. Es el proceso que causa guttation.

    Extensión de la raíz es vital para la supervivencia de las plantas. Un estudio de una sola planta de centeno de invierno crecido durante cuatro meses en un pie cúbico de suelo franco mostró que la planta desarrolla 13800000 raíces de un total de 385 kilómetros de longitud y 2.550 metros cuadrados de superficie y 14 mil millones de las raíces del pelo de 6.600 millas de longitud total de y 4.320 metros cuadrados de área total de pies, para una superficie total de 6.870 metros cuadrados. El área de la superficie total del suelo franco se estimó en 560.000 pies cuadrados. En otras palabras, las raíces estaban en contacto con sólo 1,2% de la tierra. Las raíces deben buscar agua como el flujo no saturado de agua en el suelo sólo puede moverse a una velocidad de hasta 2,5 cm por día, y como resultado están constantemente muriendo y creciendo a medida que buscan altas concentraciones de humedad del suelo.

    La humedad del suelo insuficiente hasta el punto de marchitez puede causar daños permanentes y los rendimientos de los cultivos se verá afectada. Cuando el grano de sorgo fue expuesto a la succión del suelo tan bajo como 13,0 bar durante la aparición cabeza de la semilla a través de etapas de floración y producción de semilla de crecimiento, la producción se redujo en un 34%.

    El uso consuntivo y uso eficiente del agua

    Sólo una pequeña fracción del agua utilizada por una planta se lleva a cabo dentro de la planta. La mayoría se perdió en última instancia a través de la transpiración, mientras que la evaporación de la superficie del suelo también es importante. Transpiración más evaporación pérdida de humedad del suelo se denomina evapotranspiración. La evapotranspiración más agua retenida en la planta asciende a los usos consuntivos, que es casi idéntica a la evapotranspiración.

    El total de agua utilizada en un campo agrícola incluye la escorrentía, el drenaje y el uso consuntivo. El uso de acolchados sueltos reducirá las pérdidas por evaporación durante un período después de un campo es de regadío, pero al final el total de pérdidas por evaporación se acercará a la de un suelo descubierto. El beneficio del mantillo es mantener la humedad disponible durante la etapa de plántula. La eficiencia del uso del agua se mide por la relación de transpiración, que es la relación del total de agua transpirada por la planta para el peso seco de la planta cosechada. Relaciones de transpiración de los cultivos oscilan entre 300 y 700. Por ejemplo la alfalfa puede tener una relación de transpiración de 500 y, como resultado 500 kilogramos de agua va a producir un kilogramo de la alfalfa seca.

    Atmósfera del suelo

    El ambiente del suelo es radicalmente diferente de la atmósfera por encima. El consumo de oxígeno, por los microbios y raíces de las plantas y su liberación de dióxido de carbono, oxígeno y disminuir aumentar la concentración de dióxido de carbono. Concentración de CO2 en la atmósfera es de 0,03%, pero en el espacio de los poros del suelo puede variar de 10 a 100 veces el nivel. En los niveles extremos CO2 es tóxico. Además, los huecos del suelo están saturados con vapor de agua. Porosidad adecuada es necesaria no sólo para permitir la penetración de agua, sino también para permitir que los gases que se difunden dentro y fuera. El movimiento de los gases es por difusión de las altas concentraciones de reducir. El oxígeno se difunde en y se consume y el exceso de los niveles de dióxido de carbono, difunden a cabo con otros gases, así como agua. Textura y estructura del suelo afectan en gran medida la porosidad del suelo y de difusión de gas. Suelos Platy y compactado impiden el flujo de gas, y una deficiencia de oxígeno pueden estimular las bacterias anaerobias de reducir el nitrato a los gases de la N2, N2O, NO y, a continuación, que se pierde en la atmósfera. Suelo aireado también es un sumidero neto de metano CH4, pero un productor neto de gases de efecto invernadero cuando los suelos se agotan de oxígeno y sujetos a temperaturas elevadas.

    Propiedades químicas y coloidales

    La química del suelo determina la disponibilidad de nutrientes, la salud de las poblaciones microbianas, y sus propiedades físicas. Además, la química del suelo también determina su corrosividad, la estabilidad, y la habilidad para absorber contaminantes, y de filtrar el agua. Es la química de la superficie de las arcillas y coloides de humus que determina las propiedades químicas del suelo. El área de superficie específica muy alta de coloides y sus cargas negativas netas, da suelo su gran capacidad para retener y liberar cationes en lo que se conoce como intercambio de cationes. Capacidad de intercambio catiónico es la cantidad de cationes intercambiables por unidad de peso de suelo seco y se expresa en términos de miliequivalentes de ion hidrógeno por cada 100 gramos de suelo. "Un coloide es una pequeña insolubles, partículas, no difusible más grande que una molécula pero lo suficientemente pequeño para permanecer suspendidas en un medio líquido sin sedimentación. La mayoría de los suelos contienen partículas coloidales orgánicas llamadas humus, así como las partículas coloidales inorgánicas de arcillas."

    Arcillas del suelo

     Más información: Los minerales de arcilla

    Debido a su alta superficie específica y sus cargas negativas desequilibradas, la arcilla es el componente mineral más activa de suelo. Es un coloidal y más a menudo un material cristalino. En los suelos, la arcilla se define en un sentido físico como cualquier partícula mineral menos de dos micras de diámetro efectivo. Químicamente, la arcilla es una gama de minerales con determinadas propiedades reactivas. La arcilla es también una clase textural del suelo. Muchos minerales del suelo, tales como yeso, carbonatos, o cuarzo, son lo suficientemente pequeños para ser clasificado como arcilla físicamente pero químicamente no ofrecen la misma utilidad que hacerlo minerales arcillosos.

    Arcilla, una vez se pensó que era muy pequeñas partículas de cuarzo, feldespato, mica, hornblenda o augita, pero ahora se sabe que es un precipitado con una composición mineralógica que depende, pero diferente de sus materiales originales y está clasificado como un mineral secundario . El tipo de arcilla que se forma es una función del material de matriz y la composición de los minerales en solución. Mica arcillas basado en los resultados de una modificación del mineral de mica primaria de tal manera que se comporta y se clasifica como una arcilla. La mayoría de las arcillas son cristalinos, pero algunos son amorfos. Las arcillas de un suelo son una mezcla de los diferentes tipos de arcilla, pero un tipo predomina.

    La mayoría de las arcillas son cristalinos y la mayoría están hechos de tres o cuatro planos de oxígeno se mantienen unidos por planos de aluminio y de silicio por medio de enlaces iónicos que juntos forman una sola capa de arcilla. La disposición espacial de los átomos de oxígeno determina la estructura de la arcilla. La mitad del peso de arcilla es oxígeno, pero en una base de volumen de oxígeno es el noventa por ciento. Las capas de arcilla a veces se mantienen unidos a través de enlaces de hidrógeno o puentes de potasio y, como resultado menos hinchan en presencia de agua. Otras arcillas, tales como montmorillonita, tienen capas que se unen débilmente y se hincharán en gran medida cuando interviene agua.

    Hay tres grupos de arcillas:

  • Arcillas cristalinas alumino-sílice: montmorillonita, illita, vermiculita, clorita, caolinita.
  • Arcillas amorfas: jóvenes mezclas de sílice y alúmina, que no han tenido tiempo para formar cristales regulares.
  • Arcillas sesquióxido: viejos arcillas, altamente lixiviados que dan lugar a óxidos de hierro, aluminio y titanio.
  •  Silica arcillas arcillas Alumino-sílice se caracterizan por su estructura cristalina regular. Oxígeno en enlaces iónicos con silicona forma una coordinación tetraédrica que a su vez forman láminas de sílice. Dos hojas de sílice se unen entre sí por un plano de aluminio que forma una coordinación octaédrica, llamado alúmina, con los oxígenos de la hoja de sílice arriba y la de abajo. Iones hidroxilo a veces sustituyen por el oxígeno. Por mucho que un cuarto de la de aluminio Al3 puede estar sustituido por Zn2 , Mg2 o Fe2 , y Si4 pueden estar sustituidos por Al3 . La sustitución de los cationes de menor valencia de los cationes de mayor valencia da arcilla una carga neta negativa que atrae y retiene cationes de la solución del suelo, algunos de los cuales son de valor para el crecimiento vegetal. Sustitución isomórfica se produce durante la formación de la arcilla y no cambia con el tiempo.

    • Arcilla montmorillonita está hecho de cuatro planos de oxígeno con dos de silicio y un plano central de aluminio intervenir. La arcilla de montmorillonita de alumino-silicato se dice que tiene una relación de silicio a aluminio de 2:1. Los siete planos juntos forman una sola capa de montmorillonita. Las capas se llevan a cabo débilmente juntos y el agua pueden intervenir, haciendo que la arcilla se hinche hasta diez veces su volumen en seco. Se produce en los suelos que han tenido poca lixiviación, por lo tanto, se encuentra en regiones áridas. Toda la superficie está expuesto y disponible para las reacciones de la superficie y tiene una alta capacidad de intercambio de cationes.
    • Illita es una arcilla 02:01 similar en estructura a la montmorillonita, pero tiene puentes de potasio entre las capas de arcilla y el grado de hinchamiento depende del grado de desgaste de la de potasio. El área de superficie activa se reduce debido a los lazos de potasio. Illita origina a partir de la modificación de la mica, un mineral primario. Se encuentra a menudo junto con montmorillonita y sus minerales primarios. Tiene moderada CEC.
    • La vermiculita es una arcilla basado en mica similar a la ilita, pero las capas de arcilla se mantienen unidas de manera más flexible por el magnesio hidratado y se hinchará, pero no tanto como lo hace montmorillonita. Tiene muy alta CEC.
    • Clorito es similar a la vermiculita, pero la unión suelta por el magnesio hidratado ocasional se sustituye por una hoja de magnesio hidratado, uniendo firmemente los planos por encima y por debajo de ella. Tiene dos planos de silicio, uno de aluminio y uno de magnesio, por lo que es una arcilla 02:02. Clorito no se hincha y tiene baja CIC.
    • La caolinita es muy común, más común de lo montmorillonita en suelos ácidos. Tiene una sílice y una hoja de alúmina por capa, por lo que es un tipo de arcilla 01:01. Una capa de oxígeno se sustituye con hidroxilos, lo que produce fuertes enlaces de hidrógeno con el oxígeno en la siguiente capa de arcilla. Como resultado caolinita no se hincha en agua y tiene un área de superficie específica baja y, como ha ocurrido casi ninguna sustitución isomórfica tiene una baja CIC. Cuando las lluvias son altos, suelos ácidos se filtran selectivamente más de sílice de alúmina a partir de las arcillas originales, dejando la caolinita. Incluso más pesado intemperie resultados en arcillas sesquioxido.

     Arcillas amorfas arcillas amorfas son jóvenes y se encuentran comúnmente en las cenizas volcánicas. Son mezclas de alúmina y de sílice que no hayan sido la forma cristalina ordenada de arcillas alumino-sílice cual proporcionaría. La mayoría de sus cargas negativas se origina a partir de iones hidroxilo, que pueden ganar o perder un ion de hidrógeno en respuesta al pH del suelo, y por lo tanto amortiguar el pH del suelo. Ellos pueden tener ya sea una carga negativa proporcionada por el ion hidroxilo unido, que puede atraer a un catión, o perder el hidrógeno del hidroxilo a la solución y mostrar una carga positiva que puede atraer a los aniones. Como resultado, pueden mostrar ya sea alta CCA, en una solución ácida del suelo, o de alta capacidad de intercambio de aniones, en una solución básica del suelo. Sesquióxido de arcillas son arcillas sesquióxido de un producto de las fuertes precipitaciones que se ha lixiviado la mayor parte de la sílice y la alúmina de la arcilla de aluminosilicato de sílice, dejando los óxidos menos solubles de hierro Fe2O3 y el hidróxido de hierro e hidróxidos de aluminio. Se necesitan cientos de miles de años de lixiviación para crear arcillas sesquioxido. Sesqui es latino para "uno y medio": hay tres partes de oxígeno a dos piezas de hierro o de aluminio, por lo que la relación es de uno y medio. Son hidratado y actúan como sea amorfo o cristalino. Ellos no son pegajosos y no se hinchan, y los suelos ricos en ellos se comportan igual que la arena y puede pasar rápidamente del agua. Ellos son capaces de contener grandes cantidades de fosfatos. Sesquióxidos tienen baja CIC. Tal rango de suelos de amarillo a rojo en color. Estas arcillas tienden a mantener el fósforo bien haciéndolos disponibles para la absorción por las plantas.

    Coloides orgánicos

    El humus es el penúltimo estado de descomposición de la materia orgánica, aunque puede persistir durante mil años, en la escala mayor de la edad de los otros componentes del suelo, es temporal. Se compone de las ligninas muy estables y azúcares complejos. Su ensayo químico es 60% de carbono, 5% de nitrógeno, un poco de oxígeno y el resto de hidrógeno, azufre, y fósforo. Sobre una base de peso en seco, la CCA de humus es muchas veces mayor que la de la arcilla. Raíces de las plantas también tienen sitios de intercambio catiónico.

    Carbono y terra preta

    En el ambiente extremo de fuertes lluvias y las altas temperaturas de las selvas tropicales, la arcilla y coloides orgánicos han sido destruidas. La lluvia lava las arcillas alumino-silicatos del suelo dejando sólo arcillas sesquioxido de baja CIC. Las altas temperaturas y la humedad permiten que las bacterias y hongos que se disuelven casi cualquier materia orgánica en el suelo de la selva tropical durante la noche y gran parte de los nutrientes se volatilizan o lixiviado de los suelos y la pérdida. Sin embargo, el carbono en forma de carbón vegetal, es mucho más estable que los coloides del suelo y es capaz de realizar muchas de las funciones de los coloides del suelo de los suelos sub-tropicales. La investigación en terra-preta es todavía joven, pero es prometedor. Los períodos de descanso "en las Tierras Oscuras amazónicos puede ser tan corto como de 6 meses, mientras que los períodos de barbecho en Oxisoles son generalmente de 8 a 10 años de duración"

    Catiónico y de intercambio aniónico

     Más información: capacidad de intercambio catiónico

    Intercambio catiónico, entre los coloides del suelo y el agua, amortigua el pH del suelo, la estructura del suelo altera, y purifica filtrando agua por adsorción cationes de todo tipo, tanto útiles y perjudiciales.

    Las cargas negativas en una partícula coloidal que sea capaz de mantener cationes a su superficie. Los cargos resultado de cuatro fuentes.

  • La sustitución isomorfa produce en arcilla cuando menor valencia cationes de sustitución de cationes de mayor valencia en la estructura cristalina. Las sustituciones en las capas más externas son más eficaces que para las capas más internas, como la resistencia de carga cae por fuera como el cuadrado de la distancia. El resultado neto es una carga negativa.
  • Borde de átomos de oxígeno de arcilla no están en equilibrio iónicamente como las estructuras tetraédricas y octaédricas son incompletos en los bordes de la arcilla.
  • Los hidrógenos de los hidroxilos de arcilla pueden ser ionizadas en solución, dejando un oxígeno con una carga negativa.
  • Los hidrógenos de los grupos hidroxilo de humus pueden ser ionizadas en solución, dejando un oxígeno con una carga negativa.
  • Los cationes celebradas los coloides cargados negativamente se resisten a ser lavados por el agua hacia abajo y fuera del alcance de las raíces de las plantas ", preservando la fertilidad de los suelos en áreas de lluvias moderadas y bajas temperaturas.

    Hay una jerarquía en el proceso de intercambio de cationes en coloides, ya que difieren en la fuerza de adsorción y su capacidad para sustituir uno al otro. Si está presente en cantidades iguales:

    Al3 reemplaza H reemplaza Ca2 reemplaza Mg2 K reemplaza mismo NH4 reemplaza Na

    Si se añade un catión en grandes cantidades, puede sustituir a los demás por la fuerza de sus números. Esto es en gran medida lo que se produce con la adición de fertilizantes.

    A medida que la solución del suelo se vuelve más ácida, los otros cationes unidos a los coloides son empujados en la solución. Esto es causado por la ionización de los grupos hidroxilo en la superficie de los coloides del suelo en lo que se describe como cargas dependientes del pH. A diferencia de los cargos permanentes desarrollados por sustitución isomorfa, cargos dependientes del pH son variables y aumentan al aumentar el pH. Como resultado, aquellos cationes pueden ser puestos a disposición de las plantas, pero también son capaces de ser lixiviado del suelo, posiblemente haciendo que el suelo menos fértil. Las plantas excretar H en el suelo y por ese medio, presione cationes de los coloides, por lo que aquellos cationes absorbible por la planta.

     Capacidad de intercambio catiónico Capacidad de intercambio catiónico debe ser pensado como la capacidad del suelo para eliminar los cationes de la solución de agua del suelo y secuestrar los que se intercambian más tarde como las raíces de las plantas liberan iones de hidrógeno a la solución. CCA es la cantidad de catión hidrógeno intercambiable que se combinará con 100 gramos de peso en seco de suelo y cuya medida es uno miliequivalentes por 100 gramos de suelo. Los iones de hidrógeno tienen una sola carga y una milésima parte de un gramo de iones de hidrógeno por cada 100 gramos de suelo seco da la medida de una miliequivalentes de iones de hidrógeno. El calcio, con un peso atómico 40 veces mayor que la de hidrógeno y con una valencia de dos, se convierte en x = 1 miliequivalentes 20 miliequivalentes de ion hidrógeno por cada 100 gramos de suelo seco o 20 meq/100 g. La medida moderna de la CEC se expresa como centimoles de carga positiva por kilogramo de suelo secada al horno. La mayoría de CCA de la tierra se produce en la arcilla y coloides de humus, y la falta de aquellos en climas húmedos, calientes, húmedos, debido a la lixiviación y la descomposición respectivamente, explica la relativa esterilidad de los suelos tropicales. Capacidad de intercambio de anión capacidad de intercambio de anión debe ser pensado como la capacidad del suelo para eliminar los aniones de la solución de agua del suelo y secuestrar los de intercambio más adelante como las raíces de las plantas liberan aniones de carbonato a la solución de agua del suelo. Los coloides que tienen baja CIC tienden a tener alguna AEC. Amorfos y sesquióxido de arcillas tienen la más alta AEC, seguido de los óxidos de hierro. Los niveles de AEC son mucho menores que para la CCA. Los fosfatos suelen mantenerse en los sitios de intercambio de aniones. Hierro y aluminio hidróxido arcillas son capaces de intercambiar sus aniones hidróxido de otros aniones. El orden que refleja la fuerza de adherencia de aniones es de la siguiente manera: H2PO4-reemplaza SO42-reemplaza NO3-reemplaza Cl-La cantidad de aniones intercambiables es de una magnitud de décimas a unos pocos miliequivalentes por 100 g de suelo seco. A medida que aumenta el pH, hay relativamente más hidroxilos, que desplazar aniones de los coloides y forzarlos en solución y de almacenamiento, por lo que AEC disminuye al aumentar el pH.

    La reacción del suelo

     Más información: El pH del suelo

    La reactividad del suelo se expresa en términos de pH y es una medida de la acidez o alcalinidad del suelo. Más precisamente, se trata de una medida de la concentración de iones de hidrógeno en una solución acuosa y los rangos de los valores de 0 a 14 pero en la práctica para los suelos, los rangos de pH desde 3,5 hasta 9,5, como los valores de pH más allá de los extremos son tóxicos para las formas de vida.

     El pH del suelo a 25 º C una solución acuosa que tiene un pH de 3,5 tiene 10 a 3,5 moles de H por litro de solución. Un pH de 7, se define como neutral, tiene 10-7 moles de iones de hidrógeno por litro de solución y también 10-7 moles de OH-por litro; desde las dos concentraciones son iguales, se dice que para neutralizar entre sí. Un pH de 9,5 es 10 a 9,5 moles de iones de hidrógeno por litro de solución. Un pH de 3,5 tiene un millón de veces más iones de hidrógeno por litro que una solución con un pH de 9,5 y es más ácida. El efecto del pH sobre un suelo es eliminar de la tierra o para hacer ciertos iones disponibles. Los suelos con alta acidez tienden a tener cantidades tóxicas de aluminio y manganeso. Plantas que necesitan calcio necesitan alcalinidad moderada, pero la mayoría de los minerales son más solubles en los suelos ácidos. Los organismos del suelo se ven obstaculizados por la alta acidez, y la mayoría de los cultivos agrícolas se desarrollan mejor en suelos minerales de pH 6,5 y los suelos orgánicos de pH 5,5. En las zonas de alta precipitación, los suelos tienden a la acidez como los cationes básicos son forzados fuera de los coloides del suelo por la acción de masas de iones de hidrógeno de la lluvia que los conceden a los coloides. Los altos índices de precipitación se pueden lavar los alimentos, dejando la tierra estéril. Una vez que los coloides se saturan con H , la adición de cualquier más iones hidrógeno o cationes de aluminio hidroxilo impulsa el pH aún más bajo que el suelo se deja sin capacidad de amortiguación. En zonas de precipitaciones extremas y altas temperaturas, la arcilla y humus pueden ser lavados, lo que reduce aún más la capacidad de amortiguación del suelo. En las zonas de baja precipitación, empuja el calcio no lixiviado pH a 8,5 y con la adición de sodio intercambiable, suelos puede alcanzar un pH de 10 - Más allá de un pH de 9, crecimiento de la planta se reduce. Resultados de pH alto en baja movilidad de micronutrientes, pero soluble en agua quelatos de estos nutrientes pueden suministrar el déficit. El sodio puede ser reducida por la adición de yeso como se adhiere a la arcilla de calcio más estrechamente que no causando de sodio de sodio para ser empujado en la solución de agua en el suelo en el que se puede lavar a cabo por una gran cantidad de agua. Base porcentaje de saturación Hay cationes formadores de ácido y hay cationes de base de formación. La fracción de los cationes de formación de base que ocupan posiciones en los coloides del suelo se denomina el porcentaje de saturación de bases. Si un suelo tiene una CIC de 20 meq y 5 meq son de aluminio y cationes de hidrógeno, el resto de las posiciones sobre los coloides se supone ocupado por cationes de formación de base, de modo que el porcentaje de saturación de bases es 15/20 x 100% = 75% . Cuando el pH del suelo es 7, saturación de bases es 100 por ciento y no hay iones de hidrógeno almacenados en los coloides. La saturación con bases es casi directamente proporcional al pH. Es de uso en el cálculo de la cantidad de cal necesaria para neutralizar un suelo ácido. La cantidad de cal necesaria para neutralizar el suelo debe tener en cuenta la cantidad de ácido que forman iones en los coloides no sólo los de la solución del agua del suelo. La adición de cal suficiente para neutralizar la solución de agua del suelo será insuficiente para cambiar el pH, como el ácido que forma cationes tenderá a restaurar la condición de pH original como son empujados fuera de los coloides del suelo por el calcio de la cal añadido.

    Amortiguación del suelo,

     Más información: Acondicionador de Suelos

    La resistencia del suelo a los cambios en pH y disponible cationes de la adición de ácido o material de base es una medida de la capacidad de amortiguación de un suelo y aumenta a medida que aumenta la CCA. Por lo tanto, la arena pura no tiene casi ninguna capacidad de amortiguación, mientras que los suelos con alto contenido de coloides tienen una gran capacidad de amortiguación. Búfer se produce por intercambio catiónico y neutralización.

    La adición de una pequeña cantidad de amoníaco acuosa altamente básica a un suelo hará que el amonio para desplazar los iones de hidrógeno a partir de los coloides, y el producto final es agua y amonio coloidalmente fija, pero ningún cambio permanente en general el pH del suelo.

    La adición de una pequeña cantidad de cal, CaCO3, desplazará a los iones de hidrógeno a partir de los coloides del suelo, haciendo que la fijación del calcio a los coloides y la evolución de CO2 y agua, sin ningún cambio permanente en el pH del suelo.

    La adición de ácido carbónico desplazará calcio de los coloides, como los iones de hidrógeno se fijan a los coloides, la evolución de agua y ligeramente alcalino bicarbonato de calcio altamente soluble, que luego precipitar como cal y agua a un nivel inferior en el perfil del suelo, con el resultado de ningún cambio permanente en el pH del suelo.

    Todos los anteriores son ejemplos de la amortiguación de pH del suelo. El principio general es que un aumento de un catión particular, en la solución de agua en el suelo causará que catiónico para ser fijada a coloides y una disminución en la solución de catión que hará que sea retirado del coloide y se trasladó a la solución. El grado de amortiguación está limitada por la CCA del suelo, mayor es la CCA, mayor es la capacidad de amortiguación del suelo.

    Nutrientes

    Dieciséis nutrientes son esenciales para el crecimiento vegetal y la reproducción. Ellos son carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, potasio, azufre, calcio, magnesio, hierro, boro, manganeso, cobre, zinc, molibdeno, y cloro. Con la excepción de carbono, hidrógeno y oxígeno, que son suministrados por el dióxido de carbono y agua, los nutrientes se derivan originalmente del componente mineral del suelo. Aunque los minerales son el origen de esos nutrientes, el componente orgánico es el reservorio de la mayoría de los nutrientes disponibles. La aplicación de los minerales finamente molidas, feldespato y apatita, a la tierra no proporciona la cantidad necesaria de potasio y fósforo para un buen crecimiento de las plantas.

    Casi todos los nutrientes de las plantas se recogen en formas iónicas de la solución del suelo o como cationes como aniones. Las plantas liberan aniones bicarbonato e hidroxilo o cationes de hidrógeno a partir de sus raíces en un esfuerzo por hacer que los iones de nutrientes que se liberan de secuestro en coloides y así forzadas a la solución del suelo, donde pueden ser recogidos. El nitrógeno es disponible en materia orgánica del suelo, pero no es utilizable por las plantas hasta que se pone a disposición por la descomposición de ese material, por micro-organismos en formas de cationes o aniones.

    Mecanismo de la absorción de nutrientes

    Todos los nutrientes con la excepción de carbono son absorbidos por la planta a través de sus raíces. Todos aquellos llevado a través de las raíces, con la excepción de hidrógeno, que se deriva a partir de agua, se recogió en forma de iones. Carbono, en forma de dióxido de carbono, entra principalmente a través de la estomas de la hoja. Todo el hidrógeno utilizado por la planta origina a partir de agua del suelo y participa con el dióxido de carbono en la producción fotosintética de azúcares y de liberación de oxígeno como un subproducto. Las plantas pueden tener sus necesidades de nutrientes suplementados por pulverización de una solución acuosa de nutrientes en sus hojas, pero los nutrientes se reciben normalmente a través de las raíces por:

  • Caudal másico
  • Difusión
  • Intercepción Root
  • Las necesidades de nutrientes de una planta se pueden llevar a la planta por el movimiento de la solución de agua del suelo en lo que se denomina flujo de masa. La absorción de los nutrientes de la solución del suelo con la que las raíces están en contacto hace que la concentración de nutrientes en esa área a ser reducido. La difusión de los nutrientes de las zonas con alta concentración a las de menor concentración de nutrientes se mueve cerca de las raíces, ya que absorben los nutrientes. Plantas constantemente envían raíces a buscar nuevas fuentes de nutrientes en un proceso llamado intercepción raíz. Mientras más viejo, menos eficaces raíces mueren espalda. El agua se eleva hasta las hojas, donde se pierde por la transpiración y en el proceso que aporta los nutrientes del suelo con ella. Una planta de maíz, por ejemplo, usará un litro de agua por día a la altura de su estación de crecimiento.

    En la tabla anterior, fósforo y potasio, nutrientes se mueven más por la difusión de lo que hacen por el flujo de masa en una solución de agua, ya que son rápidamente por las raíces de la creación de una concentración cercana a cero cerca de las raíces. El gradiente de concentración muy elevado es de mayor influencia en el movimiento de los iones que es el movimiento de los de flujo de masa. El movimiento por el flujo de la masa requiere la transpiración de agua de la planta causando iones de agua y la solución se muevan también hacia las raíces. Movimiento por la intercepción de la raíz es más lenta que las plantas deben extender sus raíces. Las plantas se mueven los iones de sus raíces en proporción a la cantidad de nutrientes que se mueven pulg hidrógeno H se intercambia por cationes, y de carbonato e hidróxido de aniones se intercambian por los aniones de nutrientes. Las plantas derivan la mayor parte de sus nutrientes de aniones de la descomposición de materia orgánica, que tiene el 95 por ciento del nitrógeno, de 5 a 60 por ciento del fósforo y el 80 por ciento del azufre. Como raíces de las plantas eliminar los nutrientes de la solución de agua en el suelo, se añaden nutrientes con el agua en el suelo como otros iones se mueven fuera de la arcilla y humus, son añadidas a partir de la descomposición de los minerales del suelo, y son liberados por la descomposición de la materia orgánica. Cuando se producen los cultivos, la reposición de los nutrientes en el suelo debe ser aumentada por la adición de fertilizantes o materia orgánica.

    Carbono

    Las plantas obtienen su carbono a partir del dióxido de carbono atmosférico. El peso de la planta es de cuarenta y cinco por ciento de carbono. Elementalmente, el carbono es 50% de material vegetal. Los residuos vegetales tienen una relación de carbono a nitrógeno de 50:1 - A medida que la materia orgánica del suelo es digerida por artrópodos y microorganismos, los descensos C/N como el material carbonoso se metaboliza y el dióxido de carbono se libera como subproducto y encuentra su camino fuera del suelo y en la atmósfera. El nitrógeno, sin embargo, es secuestrada en los cuerpos de la materia viva y por lo que se acumula en el suelo. La concentración normal de CO2 en la atmósfera es de 0,03%, que es probablemente el factor limitante del crecimiento vegetal. En un campo de maíz en un día tranquilo en las condiciones de luz de alta en la temporada de cultivo, la concentración de CO2 cae muy bajo, pero bajo estas condiciones el cultivo podría utilizar hasta 20 veces la concentración normal. La respiración de CO2 por los microorganismos del suelo descomposición de la materia orgánica del suelo aporta una importante cantidad de CO2 que las plantas fotosíntesis. En el suelo, la concentración de CO2 es de 10 a 100 veces la atmosférica, pero puede elevarse a niveles tóxicos si la porosidad del suelo es baja o si la difusión se ve impedida por las inundaciones.

    Nitrógeno

    El nitrógeno es el elemento más crítico obtenido por las plantas del suelo y es un cuello de botella en el crecimiento de las plantas. Las plantas pueden utilizar el nitrógeno como bien el catión de amonio o el nitrato de anión. El nitrógeno es rara vez falta en el suelo, pero está a menudo en la forma de material orgánico en bruto que no se puede utilizar directamente.

    Algunos microorganismos son capaces de metabolizar la materia orgánica y la liberación de amonio en un proceso llamado mineralización. Otros toman amonio libre y oxidan a nitrato. Bacterias particulares son capaces de metabolizar N2 en la forma de nitrato en un proceso llamado fijación de nitrógeno. Ambos de amonio y nitrato de se pueden inmovilizar o esencialmente perdieron del suelo por su incorporación en las células vivas de los microbios, donde es secuestrado temporalmente. El nitrato también se puede perder de la tierra cuando las bacterias metabolizan al gas N2 y N2O. En que forma gaseosa, nitrógeno escapa a la atmósfera en un proceso llamado desnitrificación. El nitrógeno también puede ser lixiviado del suelo si se encuentra en la forma de nitrato o perdido a la atmósfera en forma de amoniaco debido a una reacción química de amonio con tierra alcalina por medio de un proceso llamado volatilización. De amonio también puede ser secuestrado en arcilla por la fijación. Una pequeña cantidad de nitrógeno se añade al suelo por la lluvia.

     Ganancias de nitrógeno en un proceso llamado mineralización, bacterias cierta alimentan de materia orgánica, liberando amoníaco y otros nutrientes. Mientras la relación de carbono a nitrógeno en el suelo está por encima de 30:1, nitrógeno será en existencia y otras bacterias se alimentan de las sales de amonio e incorporar su nitrógeno en sus células. En esa forma se dice que el nitrógeno al ser inmovilizado. Más tarde, cuando tales bacterias mueren, ellos también se mineralizan y parte del nitrógeno se libera en forma de amonio y nitrato. Si la relación C/N es menor que 15, el amoníaco es liberado al suelo, donde puede ser utilizada por las bacterias que oxidan a nitrato en un proceso llamado nitrificación. Las bacterias pueden agregar en promedio 25 libras de nitrógeno por acre, y en un campo sin fertilizar, esta es la más importante fuente de nitrógeno utilizable. En un suelo con 5 por ciento de materia orgánica tal vez 2 a 5 por ciento de los que se libera al suelo por dicha descomposición. Esto ocurre más rápido en caliente, húmedo, suelo bien aireado. La mineralización de 3 por ciento de la materia orgánica de un suelo que es 4 por ciento de materia orgánica en general, liberaría 120 libras de nitrógeno en forma de amonio por acre. En la fijación simbiótica, bacterias Rhizobium convierten N2 al nitrato a través de la fijación de nitrógeno. Ellos tienen una relación simbiótica con las plantas huéspedes, en que la oferta del huésped con nitrógeno y el anfitrión proporciona las bacterias con los nutrientes y un ambiente seguro. Se estima que tales bacterias simbióticas en los nódulos de las raíces de las leguminosas agregan 45 a 250 libras de nitrógeno por hectárea por año, que puede ser suficiente para el cultivo. Otras bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre y las algas azul-verdes vivir de forma independiente en el suelo y la liberación de nitratos cuando sus cuerpos se convierten a través de la mineralización. Una cierta cantidad de nitrógeno utilizable es fija por un rayo como el ácido nítrico. El amoníaco, NH3, previamente liberado de la tierra o de la combustión, pueden caer en precipitaciones en forma de ácido nítrico a una velocidad de cerca de cinco libras de nitrógeno por acre por año. Secuestro de Nitrógeno Cuando las bacterias se alimentan de formas solubles de nitrógeno, que secuestrar temporalmente que el nitrógeno en el cuerpo en un proceso llamado inmovilización. En un momento más tarde, cuando las bacterias mueren, su nitrógeno puede ser liberado como amonio por los procesos de mineralización. Material de proteína se descompone fácilmente, pero su tasa de descomposición es más lento por su apego a la estructura cristalina de la arcilla y atrapado entre las capas de arcilla. Las capas son lo suficientemente pequeños que las bacterias no pueden entrar. Algunos organismos pueden exudar enzimas extracelulares que pueden actuar sobre las proteínas secuestrados. Sin embargo, esas enzimas también pueden quedar atrapados en los cristales de arcilla. La fijación de amonio se produce cuando amonio sustituye a los iones de potasio que existen normalmente entre las capas de arcilla tales como illita o montmorillonita. Sólo una pequeña fracción de nitrógeno se lleva a cabo de esta manera. Las pérdidas de nitrógeno nitrógeno utilizables pueden perderse de suelos cuando está en la forma de nitrato, ya que se lixivia fácilmente. Otras pérdidas de nitrógeno se producen por desnitrificación, el proceso por el cual las bacterias del suelo convierten el nitrato a gas nitrógeno, N2 o N2O. Esto ocurre cuando la mala aireación del suelo limita el oxígeno libre, obligando a la bacteria utilice el oxígeno en nitrato para su proceso respiratorio. La desnitrificación se incrementa cuando la materia orgánica oxidable está disponible y cuando los suelos son cálidos y ligeramente ácido. La desnitrificación puede variar a lo largo de un suelo como la ventilación varía de un lugar a otro. La conversión de nitrato a nitrógeno hace que los gases que se pierde desde el suelo a la atmósfera. La desnitrificación puede causar la pérdida de 10 a 20 por ciento de los nitratos disponibles dentro de un día y cuando las condiciones son favorables para ese proceso, las pérdidas de hasta 60 por ciento de nitrato aplicado como fertilizante puede ocurrir. Volatilización de amonio se produce cuando amonio reacciona químicamente con un suelo alcalino, convirtiendo NH4 a NH3. La aplicación de fertilizantes de amonio a tal campo puede resultar en pérdidas de volatilización de tanto como 30 por ciento.

    Fósforo

    El fósforo es el segundo nutriente más crítico. La apatita mineral del suelo es la fuente mineral más común de fósforo. Si bien no es en promedio 1.000 libras por acre de fósforo en el suelo, por lo general en formas no disponibles. La parte disponible de fósforo es bajo, ya que es en la forma de fosfatos de baja solubilidad. Fósforo total es de aproximadamente 0,1 por ciento en peso de la tierra, pero sólo uno por ciento de que está disponible. De la parte disponible, más de la mitad proviene de la mineralización de la materia orgánica. Los campos agrícolas pueden necesitar ser fertilizado para compensar el fósforo que se ha eliminado en el cultivo.

    Cuando el fósforo hace iones solubilizados forma de H2PO4-, forman rápidamente fosfatos insolubles de calcio u óxidos hidratados de hierro y aluminio. El fósforo es en gran parte inmóvil en el suelo y no se lixivia, pero en realidad se acumula en la capa de superficie, si no cortada. La aplicación de fertilizantes solubles en los suelos puede dar lugar a deficiencias de zinc como forma de fosfatos de zinc. Por el contrario, la aplicación de zinc para suelos puede inmovilizar fósforo en forma de fosfato de zinc. La falta de fósforo puede interferir con la apertura normal de la estomas de la hoja de la planta, dando como resultado temperaturas más altas de la planta 10 por ciento de lo normal. El fósforo es más disponible cuando el pH del suelo es de 6,5 en los suelos minerales y 5,5 en los suelos orgánicos.

    Potasio

    La cantidad de potasio en un suelo puede ser tanto como 80.000 libras por acre, de los cuales sólo 150 libras o 2 por ciento está disponible para el crecimiento vegetal. Cuando se disuelve, la mitad se llevará a cabo en forma de cationes intercambiables en polvo de ladrillo, mientras que la otra mitad está en la solución de agua del suelo. Fijación de potasio se produce cuando los suelos secos y el potasio está unido entre capas de arcilla. Bajo ciertas condiciones, depende de la textura del suelo, la intensidad de secado, y la cantidad inicial de potasio intercambiable, el porcentaje fijo puede ser tanto como 90 por ciento a menos de diez minutos. El potasio puede ser lixiviado de los suelos bajos en arcilla.

    Calcio

    El calcio es 1 por ciento en peso de los suelos y está generalmente disponible, pero puede ser baja ya que es soluble y puede ser lixiviado. Por tanto, es baja en suelos arenosos y fuertemente lixiviados o suelo mineral fuertemente ácido. El calcio se suministra a la planta en forma de iones intercambiables y minerales moderadamente solubles. El calcio es más disponible en los coloides del suelo que es el potasio debido a que la calcita mineral común, CaCO3, es más soluble que los minerales de potasio-cojinete.

    Magnesio

    El magnesio es central a la clorofila y ayuda en la absorción de fósforo. La cantidad mínima de magnesio necesaria para la salud de la planta no es suficiente para la salud de los animales forrajeros. El magnesio es generalmente disponible, pero no se encuentra en algunos suelos a lo largo de las costas del Golfo y del Atlántico de los Estados Unidos debido a la lixiviación por fuertes precipitaciones.

    Azufre

    La mayor parte de azufre se hace disponible para las plantas, como el fósforo, por su liberación de materia orgánica en descomposición. Las deficiencias pueden existir en algunos suelos y si recortadas, las necesidades de azufre que se añade. Una cosecha de 15 toneladas de cebollas utiliza hasta 19 libras de azufre y 4 toneladas de alfalfa usa 15 libras por acre. Abundancia de azufre varía con la profundidad. En una muestra de los suelos en Ohio, Estados Unidos, la abundancia de azufre varía con la profundidad, de 0-6 pulgadas, 6-12 pulgadas, 12 a 18 pulgadas, 18 a 24 pulgadas en las cantidades: 1056, 830, 686, 528 libras por acres respectivamente.

    Micronutrientes

    Los micronutrientes incluyen hierro, manganeso, zinc, cobre, boro, cloro y molibdeno. El término se refiere a necesidades de las plantas, no a su abundancia en el suelo. Ellos se requieren en cantidades muy pequeñas, pero son esenciales para la salud de las plantas en que la mayoría son partes de algún sistema de enzima que acelera el metabolismo plantas 'Requerido. Ellos están generalmente disponibles en el componente mineral del suelo, pero la aplicación pesada de fosfatos pueden causar una deficiencia en el zinc y el hierro por la formación de fosfatos insolubles. La deficiencia de hierro también puede ser consecuencia de cantidades excesivas de metales pesados o minerales de calcio en el suelo. Las cantidades excesivas de boro soluble, molibdeno y cloruro son tóxicos.

    La materia orgánica

    La materia orgánica del suelo incluye todo el material vegetal muerto y todas las criaturas, vivas y muertas. El componente de vida de un acre de tierra puede incluir 900 libras de lombrices de tierra, 2400 libras de hongos, 1,500 libras de bacterias, 133 libras de protozoos y 890 libras de artrópodos y algas.

    La mayoría de las cosas vivientes en los suelos, incluyendo plantas, insectos, bacterias y hongos, dependen de la materia orgánica de los nutrientes y la energía. Los suelos tienen compuestos orgánicos en diversos grados de descomposición tasa que es dependiente de la temperatura y humedad del suelo. Las bacterias y hongos se alimentan de la materia orgánica en bruto, que se alimentaba de por amebas, que se alimentan sobre por nemetodes y artrópodos. La materia orgánica tiene suelos abierta, lo que permite la infiltración de aire y agua, y puede contener tanto como el doble de su peso en agua. Muchos de los suelos, incluyendo suelos de desierto y rocoso-grava, tienen poco o nada de la materia orgánica. Los suelos que son toda la materia orgánica, tal como turba, son infértiles. En sus primeras etapas de descomposición, la materia orgánica original, se llama a menudo la materia orgánica cruda. La etapa final de la descomposición se llama humus.

    Humus

    El humus se refiere a la materia orgánica que ha sido descompuesta por la flora y fauna del suelo hasta el punto final en la que es más resistente a la descomposición. El humus constituye por lo general sólo un cinco por ciento de los suelos o menos por volumen, pero es una fuente esencial de nutrientes y añade importantes cualidades texturales cruciales para la salud del suelo y crecimiento de las plantas. Humus también tienen porciones de materia orgánica no descompuesta que se alimentan los artrópodos y gusanos que mejoran aún más el suelo. El producto final, humus, es soluble en agua y forma un ácido débil que puede atacar minerales de silicato. El humus tiene una alta capacidad de intercambio de cationes que en una base de peso seco es muchas veces mayor que la de los coloides de arcilla. También actúa como un tampón, como la arcilla, en contra de los cambios en el pH y la humedad del suelo.

    Los ácidos húmicos y ácidos fúlvicos, que comienzan como materia orgánica cruda, son componentes importantes de humus. Después de la muerte de las plantas y los animales, los microbios empiezan a alimentarse de los residuos, lo que resulta finalmente en la formación de humus. Con la descomposición, hay una reducción de los componentes solubles en agua, incluyendo celulosa y hemicelulosa y nutrientes tales como nitrógeno, fósforo, y azufre. A medida que los residuos se descomponen, sólo las moléculas complejas hechas de anillos aromáticos de carbono, oxígeno e hidrógeno permanecen en la forma de complejos humina, lignina y la lignina como humus. Si bien la estructura del humus tiene pocos nutrientes, es capaz de atraer y retener cationes y aniones nutrientes por enlaces débiles que pueden ser liberados en respuesta a los cambios en el pH del suelo.

    La lignina es resistente a la descomposición y se acumula en el suelo. También reacciona con los aminoácidos, lo que aumenta aún más su resistencia a la descomposición, incluida la descomposición enzimática por los microbios. Las grasas y ceras de materia vegetal tienen cierta resistencia a la descomposición y persisten en el suelo por un tiempo. Los suelos arcillosos a menudo tienen contenidos más altos orgánicos que persisten ya que los suelos sin arcilla como las moléculas orgánicas se adhieren y son estabilizadas por la arcilla. Las proteínas normalmente se descomponen fácilmente, pero cuando se une a partículas de arcilla, que se vuelven más resistentes a la descomposición. Las partículas de arcilla también absorben las enzimas exudados por los microbios que normalmente descomponen las proteínas. La adición de materia orgánica a los suelos de arcilla puede hacer que la materia orgánica y los nutrientes añadido inaccesibles para las plantas y los microbios durante muchos años. Contenido de taninos de alta del suelo puede causar nitrógeno al ser secuestrado en proteínas o una inmovilización de nitrógeno.

    Formación de humus es un proceso dependiente de la cantidad de material vegetal añadido cada año y el tipo de suelo de base. Ambos se ven afectados por el clima y el tipo de los organismos presentes. Los suelos con humus pueden variar en su contenido de nitrógeno, pero suelen tener de 3 a 6 por ciento de nitrógeno. Materia orgánica cruda, como una reserva de nitrógeno y fósforo, es un componente vital que afecta a la fertilidad del suelo. Humus también absorbe agua y se expande y se contrae entre los estados seco y húmedo, lo que aumenta la porosidad del suelo. El humus es menos estable que los componentes minerales del suelo, ya que se reduce por la descomposición microbiana, y con el tiempo su concentración diminshes sin la adición de nueva materia orgánica. Sin embargo, humus pueden persistir durante siglos, si no milenios.

    Clima y orgánicos

    La producción, la acumulación y la degradación de la materia orgánica dependen en gran medida del clima. Temperatura, humedad del suelo y la topografía son los principales factores que afectan a la acumulación de materia orgánica en los suelos. La materia orgánica tiende a acumularse en condiciones húmedas o frías donde la actividad decomposer se ve impedida por las bajas temperaturas o la humedad excesiva que resulta en condiciones anaeróbicas. Por el contrario, el exceso de lluvia y las altas temperaturas de los climas tropicales, permitirá a los microbios que destruyen la materia orgánica hasta el punto de que esencialmente no existe. Inclinación excesiva puede favorecer la erosión de la capa superior del suelo, que tiene la mayor parte de la materia prima orgánica que de otra manera se convertiría en humus.

    Los horizontes del suelo

    Una capa horizontal del suelo, cuyas propiedades físicas características, la composición y la edad son distintos de los de arriba y por debajo, se refiere como un horizonte del suelo. El nombramiento de un horizonte se basa en el tipo de material del que se compone. Estos materiales reflejan la duración de los procesos específicos de formación del suelo. Y se clasifican utilizando una notación abreviada de letras y números que describen el horizonte en cuanto a su color, tamaño, textura, estructura, consistencia, cantidad de raíz, el pH, los vacíos, las características de frontera y la presencia de nódulos o concreciones. Algunos perfiles de suelo tienen todos los grandes horizontes. Algunos pueden tener un solo horizonte.

    La exposición de material de matriz a las condiciones favorables produce suelos minerales que son marginalmente adecuado para el crecimiento de la planta. Ese crecimiento a menudo resulta en la acumulación de residuos orgánicos. La capa orgánica acumulada llamado el horizonte O produce un suelo más activo debido al efecto de los organismos que viven dentro de ella. Los organismos colonizan y descomponer materiales orgánicos, por lo que los nutrientes disponibles a que otras plantas y los animales pueden vivir. Después de un tiempo suficiente, el humus se mueve hacia abajo y se deposita en una capa superficial orgánica distintivo llamado el horizonte.

    Clasificación

    El suelo se clasifica en categorías con el fin de entender las relaciones entre los diferentes suelos y determinar la idoneidad de un suelo para un uso particular. Uno de los primeros sistemas de clasificación fue desarrollado por el científico ruso Dokuchaev alrededor de 1880. Fue modificado en varias ocasiones por los investigadores americanos y europeos, y se convirtió en el sistema de uso común hasta los años 1960. Se basa en la idea de que los suelos tienen una morfología particular, sobre la base de los materiales y los factores que las forman. En la década de 1960, un sistema de clasificación diferente comenzó a surgir, que se centró en la morfología del suelo en lugar de los materiales parentales y los factores formadores del suelo. Desde entonces ha sido objeto de modificaciones adicionales. La Base Referencial Mundial del Recurso Suelo tiene por objeto establecer una base de referencia internacional para la clasificación del suelo.

    USDA Soil Taxonomy

    Una taxonomía es un arreglo de una manera sistemática. Taxonomía del suelo tiene seis categorías. Ellos son, de más general a lo específico: orden, suborden, gran grupo, subgrupo, familia y series. Las propiedades del suelo que se pueden medir cuantitativamente se utilizan para clasificar los suelos. Una lista parcial es: profundidad, humedad, temperatura, textura, estructura, capacidad de intercambio, la base de la saturación, la mineralogía de arcilla, contenido de materia orgánica de cationes y sal.

    En Estados Unidos, los pedidos del suelo son el nivel jerárquico más alto de la clasificación del suelo en la taxonomía de suelos USDA. Los nombres de los órdenes terminan con el sufijo-sol. Hay 12 órdenes de suelos en la Taxonomía de Suelos: Los criterios para las divisiones de orden incluyen propiedades que reflejan diferencias importantes en la génesis de los suelos.

    • Alfisol - suelos con aluminio y hierro. Tienen horizontes de acumulación de arcilla, y la forma en que existe suficiente humedad y calor durante al menos tres meses de crecimiento de las plantas. Constituyen el 10,1% de los suelos en todo el mundo.
    • Andisoles - suelos de cenizas volcánicas. Son jóvenes y muy fértil. Cubren 1% de la superficie libre de hielo en el mundo.
    • Aridisol - suelos secos forman en condiciones desérticas que tienen menos de 90 días consecutivos de humedad durante la estación de crecimiento y son nonleached. Incluyen casi el 12% de los suelos de la Tierra. La formación del suelo es lenta, y la materia orgánica acumulada es escasa. Ellos pueden tener zonas subsuperficiales de caliche o duripán. Muchos Aridisoles tienen bien desarrollado horizontes Bt muestran el movimiento de arcilla de períodos anteriores de mayor humedad.
    • Entisol - suelos de reciente formación que carecen de horizontes bien desarrollados. Se encuentra comúnmente en el río no consolidado y sedimentos de la playa de arena y la arcilla o ceniza volcánica, algunos tienen un horizonte en la parte superior de la roca madre. Son 18% de los suelos en todo el mundo.
    • Gelisols - permafrost suelos con permafrost dentro de los dos metros de la superficie o material gelic y permafrost a un metro. Constituyen el 9,1% de los suelos en todo el mundo.
    • Histosol - suelos orgánicos, anteriormente llamados suelos de pantano, son el 1,2% de los suelos en todo el mundo.
    • Inceptisol - suelos jóvenes. Tienen formación horizonte subsuperficial, pero muestran poca eluviación y iluviación. Ellos constituyen 15% de los suelos de todo el mundo.
    • Mollisols - profundidad de suelo blando, oscuro fértil formado en pastizales y algunos bosques de madera dura, con muy gruesas A horizontes. Son 7% de los suelos de todo el mundo.
    • Oxisol - está muy degradado, son ricos en hierro y óxidos de aluminio o kayolin pero baja en sílice. Sólo han trazar nutrientes debido a la fuerte lluvia tropical y las altas temperaturas. Son 7,5% de los suelos de todo el mundo.
    • Spodosol - suelos ácidos con capa orgánica coloide complejo con hierro y aluminio lixiviado de una capa por encima. Son suelos típicos de bosques de coníferas y de hoja caduca en los climas más fríos. Constituyen 4% de los suelos de todo el mundo.
    • Ultisol - suelos ácidos en climas húmedos y tropicales a temperaturas subtropicales, que están muy lixiviados de Ca, Mg, K y nutrientes. No son bastantes Oxisoles. Son 8,1% de la tierra en todo el mundo.
    • Vertisol - suelos invertidos. Son rica en arcilla y tienden a hincharse cuando está mojado y reducir al secarse, a menudo formando grietas profundas en las capas superficiales pueden caer. Son difíciles de granja o para la construcción de carreteras y edificios debido a su alta tasa de expansión. Constituyen el 2,4% de los suelos en todo el mundo.
    • Alfisol

    • Andisol

    • Aridisol

    • Entisol

    • GELISOL

    • Histisol

    • Inceptisol

    • Mollisol

    • Oxisol

    • Spodosol

    • Utisol

    • Vertisol

    Los porcentajes indicados anteriormente son para la superficie terrestre libre de hielo. "Los suelos de las montañas", que constituyen el equilibrio, tienen una mezcla de los anteriores, o son considerados como "montañas escarpadas" que no tienen tierra.

    Las órdenes de suelos anteriores en la secuencia de aumentar el grado de desarrollo son Entisoles, Inceptisoles, aridisoles, Mollisoles, Alfisoles, Spodosoles, Ultisoles y Oxisoles. Histosols y Vertisoles pueden aparecer en cualquiera de los anteriores en cualquier momento de su desarrollo.

    Los subórdenes de suelo dentro de una orden se diferencian sobre la base de las propiedades del suelo y horizontes que dependen de la humedad del suelo y temperatura. Cuarenta y siete subórdenes son reconocidos en los Estados Unidos.

    La gran categoría de grupo de suelos es una subdivisión de una suborden en el que el tipo y la secuencia de los horizontes del suelo se distinguen uno de otro suelo. Acerca de 185 grandes grupos se reconocen en los Estados Unidos. Horizons marcados por la arcilla, hierro, humus y sartenes duros y características del suelo, tales como la expansión-contracción de las arcillas, la temperatura, y las cantidades marcadas de diversas sales se utilizan como características distintivas.

    Las grandes categorías de grupos se dividen en tres tipos de subgrupos de suelos: typic, intergrado y extragrade. Un subgrupo Typic representa el concepto básico o "típico" de la gran grupo al que pertenece el subgrupo descrito. Un subgrupo intergrado describe las propiedades que sugieren que la forma en que los grados con respecto al suelo de otros grandes grupos, subórdenes u órdenes de suelo. Estas propiedades no se desarrollan o se expresan suficientemente bien como para hacer que el suelo que se incluirán dentro del gran grupo hacia el cual grado, pero sugieren similitudes. Características Extragrade son propiedades aberrantes que impiden que el suelo se incluya en otra clasificación del suelo. Acerca de 1000 subgrupos del suelo se definen en los Estados Unidos.

    Una categoría de familia del suelo es un grupo de suelos dentro de un subgrupo y se describen las propiedades físicas y químicas que afectan a la respuesta de suelo para la gestión agrícola y aplicaciones de ingeniería. Las principales características utilizadas para diferenciar las familias de suelos son de textura, mineralogía, pH, permeabilidad, estructura, consistencia, patrón de la precipitación de la localidad, y la temperatura del suelo. Para algunos suelos de los criterios también especifican el porcentaje de limo, arena y fragmentos gruesos tales como grava, guijarros y rocas. Unas 4.500 familias de suelos se reconocen en los Estados Unidos.

    Una familia puede contener varias series de suelos que describen la ubicación física utilizando el nombre de una característica física importante, como un río o un pueblo cerca de donde se tomó la muestra de suelo. Un ejemplo sería Merrimac para el río Merrimack en New Hampshire, EE.UU.. Más de 14.000 series de suelos se reconocen en los Estados Unidos. Esto permite descripciones muy específicas de los suelos.

    Una fase de suelo de la serie, originalmente llamado "tipo de suelo 'describe la textura de la superficie del suelo, pendiente, pedregosidad, salinidad, erosión y otras condiciones.

    Taxonomía suelo australiano

    Hay catorce órdenes de suelos en el nivel superior de la clasificación de suelo australiano. Ellos son: Anthroposols, organosoles, Podosols, Vertosols, hidrosoles, Kurosols, Sodosols, Chromosols, Calcarosols, Ferrosols, Dermosols, Kandosols, Rudosols y Tenosols.

    Utiliza

    Del suelo se utiliza en la agricultura, donde sirve como el ancla y la base de los nutrientes principales para las plantas, sin embargo, como se demuestra por hidroponía, que no es esencial para el crecimiento de plantas si los nutrientes del suelo-contenidos se pueden disolver en una solución. Los tipos de suelo y humedad disponible determinan las especies de plantas que pueden ser cultivadas.

    El material del suelo es también un componente crítico en las industrias de la minería y la construcción. Suelo sirve de base para la mayoría de los proyectos de construcción. El movimiento de grandes volúmenes de suelo puede estar involucrado en la minería de superficie, construcción de carreteras y la construcción de presas. Tierra refugio es el estudio de arquitectura de la utilización del suelo para la masa térmica externa contra las paredes del edificio.

    Recursos del suelo son fundamentales para el medio ambiente, así como a los alimentos y fibras. Del suelo proporciona minerales y agua a las plantas. Suelo absorbe el agua de lluvia y la libera más tarde, evitando así las inundaciones y la sequía. Tierra limpia el agua, ya que se filtra a través de él. El suelo es el hábitat de muchos organismos: la mayor parte de la biodiversidad conocida y desconocida es en el suelo, en forma de invertebrados, bacterias, arqueas, hongos y algas, y la mayoría de los seres vivos sobre la tierra que parte de ellos o pasar parte de su ciclo de vida por debajo del suelo. Biodiversidades sobre el suelo y bajo el suelo están estrechamente interconectados, por lo que la protección del suelo de suma importancia para cualquier plan de restauración o conservación.

    El componente biológico de suelo es un sumidero de carbono extremadamente importante, ya que aproximadamente el 57% del contenido biótico es carbono. Incluso en las cortezas del desierto, líquenes y musgos cianobacterias capturar y secuestrar una importante cantidad de carbono en la fotosíntesis. Pobres agricultura y el pastoreo métodos tienen suelos degradados y se liberan gran parte de este carbono secuestrado a la atmósfera. Restauración de los suelos del mundo podría compensar parte de la enorme aumento de gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global, al tiempo que mejora los rendimientos de los cultivos y reducir las necesidades de agua.

    Gestión de residuos tienen a menudo un componente del suelo. Campos de drenaje sépticos tratan los procesos del suelo foso de efluentes utilizando aeróbicos. Vertederos de uso del suelo para la cobertura diaria. La aplicación al suelo de las aguas residuales se basa en la biología del suelo para tratar aeróbicamente BOD.

    Los suelos orgánicos, especialmente de turba, sirven como un recurso significativo de combustible, pero amplias zonas de producción de turba, como turberas, están protegidos por el interés patrimonial.

    Tanto los animales como los seres humanos en muchas culturas en ocasiones consumen suelo. Se ha demostrado que algunos monos consumen suelo, junto con su comida preferida, con el fin de aliviar la toxicidad tanino.

    Filtro de Suelos y purifican el agua y afectan su química. El agua de lluvia y el agua estancada de los estanques, lagos y ríos se filtran a través de los horizontes del suelo y las capas rocosas superiores, convirtiéndose así en el agua subterránea. Las plagas y contaminantes, como los contaminantes orgánicos persistentes, aceites, metales pesados y el exceso de nutrientes se filtran por el suelo. Los organismos del suelo metabolizan ellos o inmovilizan en su biomasa y necromasa, incorporando a éstos en humus estable. La integridad física del suelo es también un requisito previo para evitar deslizamientos de tierra en paisajes agrestes.

    Degradación

    En este caso, la degradación del suelo se refiere a un proceso inducido por el hombre o naturales, que afecta la capacidad de la tierra para funcionar. Los suelos son el componente crítico en la degradación de la tierra cuando se trata de la acidificación, la contaminación, la desertificación, la erosión o la salinización.

    Mientras que la acidificación del suelo es beneficioso en el caso de suelos alcalinos, la tierra se degrada cuando se reduce la productividad de los cultivos y aumenta la vulnerabilidad a la contaminación del suelo y la erosión. Los suelos son a menudo inicialmente ácidos debido a que sus materiales originales fueron ácido e inicialmente baja en los cationes básicos. La acidificación se produce cuando estos elementos se eliminan del perfil del suelo por la lluvia normales o de extracción de los bosques o de los cultivos agrícolas. La acidificación del suelo se acelera por el uso de fertilizantes nitrogenados generadores de ácido y por los efectos de la precipitación ácida.

    La contaminación del suelo en niveles bajos es a menudo dentro de la capacidad del suelo para tratar y asimilar. Muchos de los procesos de tratamiento de residuos se basan en esta capacidad de tratamiento. Exceder la capacidad de tratamiento puede dañar la biota del suelo y la función del suelo límite. Presentan suelos abandonados donde la contaminación industrial u otros daños actividad de desarrollo del suelo hasta el punto de que la tierra no puede ser utilizado con seguridad y productivamente. Remediación de suelos abandonados utiliza los principios de la geología, la física, la química y la biología para degradar, atenuar, aislar o eliminar los contaminantes del suelo para restaurar las funciones y los valores del suelo. Las técnicas incluyen la lixiviación, burbujeo de aire, modificaciones químicas, fitorremediación, biorremediación y la atenuación natural.

    La desertificación es un proceso de degradación de los ecosistemas del medio ambiente en las regiones áridas y semi-áridas, a menudo causada por la actividad humana. Es un error muy común que las sequías causan desertificación. Las sequías son comunes en zonas áridas y semiáridas. Tierras bien manejados pueden recuperarse de la sequía cuando las lluvias de retorno. Herramientas de gestión del suelo incluyen el mantenimiento de los niveles de nutrientes del suelo y la materia orgánica, la labranza reducida y una mayor cobertura. Estas prácticas ayudan a controlar la erosión y mantener la productividad durante los períodos cuando la humedad disponible. Abuso de la tierra continua en épocas de sequía, sin embargo, aumenta la degradación de la tierra. El aumento de la población y la presión ganadera en tierras marginales acelera la desertificación.

    La erosión del suelo es causada por el viento, el agua, el hielo y el movimiento en respuesta a la gravedad. Aunque los procesos pueden ser simultáneos, la erosión se distingue de la intemperie. La erosión es un proceso natural intrínseca, pero en muchos lugares se incrementa por el uso humano de la tierra. Las malas prácticas de uso del suelo son la deforestación, el pastoreo excesivo y la actividad de la construcción inadecuada. Mejora de la gestión puede limitar la erosión mediante el uso de técnicas como la limitación de las perturbaciones durante la construcción, evitando la construcción durante períodos propensas a la erosión, interceptar la escorrentía, terraza de la capacidad, el uso de materiales de cubierta erosión de supresión, y la plantación de árboles u otras plantas de unión al suelo.

    Un problema grave y de larga duración la erosión del agua se produce en China, en el curso medio del río Amarillo y el curso superior del río Yangtze. Desde el río Amarillo, más de 1,6 millones de toneladas de sedimentos fluyen cada año en el océano. El sedimento se origina principalmente por la erosión del agua en la región de la meseta de Loess, al noroeste de China.

    Tuberías del suelo es una forma particular de la erosión del suelo que se produce por debajo de la superficie del suelo. Se asocia con dique y rotura de la presa, así como la formación agujero del fregadero. El flujo turbulento elimina del suelo a partir de la desembocadura de la corriente se filtran y el subsuelo erosión avanza cuesta arriba. El término ebullición arena se utiliza para describir el aspecto final de la descarga de un tubo de suelo activa.

    Salinización del suelo es la acumulación de sales libres hasta tal punto que conduce a la degradación del valor agrícola de los suelos y de la vegetación. Las consecuencias incluyen daños por corrosión, reducción de crecimiento de las plantas, la erosión debida a la pérdida de la cubierta vegetal y la estructura del suelo, y los problemas de calidad del agua debido a la sedimentación. La salinización se produce debido a una combinación de procesos naturales y causados por el hombre. El clima árido de acumulación de sal favor. Esto es especialmente evidente cuando el material parental del suelo es salino. El riego de las tierras áridas es especialmente problemático. Toda el agua de riego tiene un cierto nivel de salinidad. Riego, sobre todo cuando se trata de fugas de canales y riego excesivo en el campo, a menudo plantea la capa freática subyacente. Rapid salinización ocurre cuando la superficie del terreno está dentro de la franja capilar del agua subterránea salina. Control de la salinidad del suelo implica el control freático y el lavado con mayores niveles de agua que se aplica en combinación con baldosas de drenaje u otra forma de drenaje subterráneo.

    Modelos de la salinidad del suelo como SWAP, DRAINMOD-S, UnSatChem, SALTMOD y SahysMod se utilizan para evaluar la causa de la salinización del suelo y para optimizar la recuperación de suelos salinos regadío.

    • Desertificación

    • Control de la erosión

    • Oasificación

    Recuperación

    Los suelos que contienen altos niveles de arcillas particulares, tales como esmectitas, son a menudo muy fértiles. Por ejemplo, las esmectitas ricas en arcillas de planicies centrales de Tailandia se encuentran entre los más productivos del mundo.

    Muchos agricultores de las zonas tropicales, sin embargo, luchan por conservar la materia orgánica en los suelos que trabajan. En los últimos años, por ejemplo, la productividad ha disminuido en los suelos arcillosos de baja del norte de Tailandia. Los agricultores respondieron inicialmente mediante la adición de materia orgánica de los montículos de termitas, pero esto era insostenible en el largo plazo. Los científicos experimentaron con la adición de bentonita, uno de la familia de las arcillas de esmectita, a la tierra. En pruebas de campo, llevado a cabo por científicos del Instituto Internacional de Gestión del Agua en colaboración con la Universidad de Khon Kaen y los agricultores locales, esto tenía el efecto de ayudar a retener el agua y los nutrientes. Como complemento de la práctica habitual del agricultor con una sola aplicación de 200 kg de bentonita por rai resultó en un aumento promedio de rendimiento del 73%. Más trabajo mostró que la aplicación de la bentonita a los suelos arenosos degradados reduce el riesgo de pérdida de cosechas en años de sequía.

    En 2008, tres años después de los primeros ensayos, los científicos del IWMI realizó una encuesta entre 250 agricultores en el noreste de Tailandia, la mitad de los cuales habían solicitado bentonita a sus campos. La mejora promedio para aquellos que utilizan la adición de arcilla era 18% más alto que para los usuarios no arcillosos. Usando la arcilla había permitido a algunos agricultores a cambiar al cultivo de hortalizas, que necesitan suelos más fértiles. Esto ayudó a aumentar sus ingresos. Los investigadores estimaron que 200 agricultores en el noreste de Tailandia y 400 en Camboya han adoptado el uso de arcillas, y que otros 20.000 agricultores se han introducido en la nueva técnica.

    Si el suelo es demasiado alto en la arcilla, añadiendo, arena de río lavada yeso y materia orgánica va a equilibrar la composición. Adición de materia orgánica al suelo, que se agota en nutrientes y muy alta en la arena aumentará su calidad.