Soil basics
Si conoce bien su suelo, sus componentes y sus características, tendrá una buena base para una agricultura eficaz y sostenible.
Para optimizar al máximo su campo, creemos que es necesario conocer a fondo cómo funciona el suelo y cómo reacciona en diferentes condiciones. Por ello, hemos elaborado unas sencillas guías y datos sobre los distintos tipos de suelo, sus estructuras y los procesos de formación de las mismas.
Los componentes del suelo
El suelo que se cultiva para crear una cama de siembra sólo está formado por la mitad de material sólido, mientras que el resto está formado por poros llenos de agua o aire. De la materia sólida, la arcilla y la materia orgánica son las que más influyen en el suelo y determinan sus propiedades de labranza.
El suelo está formado por un 50% de material sólido y un 50% de poros. En términos sencillos, la mitad de un terrón de tierra es material sólido y la otra mitad son poros.
Poros con agua o aire
El material sólido está formado por partículas minerales de diferentes clases de tamaño o por material orgánico. Los poros importantes se llenan de aire o de agua, dependiendo de lo húmedo que esté el suelo en un momento determinado, de su estructura y del laboreo. En el caso ideal, la mitad de los poros están llenos de agua y la otra mitad de aire. Sin embargo, en los suelos con una estructura agregada, como las arcillas, el volumen de los poros es algo mayor (40-60%) que en los suelos de grano único, como las arenas (35-45%).
El limo retiene el agua
Un suelo cultivado suele ser una mezcla de diferentes grupos de tamaños de partículas. Si la grava y la arena dominan la textura del suelo, se obtienen suelos permeables, secos y relativamente infértiles, mientras que la inclusión de arena en un suelo arcilloso lo hace más cálido. Los suelos limosos suelen ser fríos y retenedores de agua y pueden absorberla fácilmente por capilaridad. Las partículas minerales más finas, la arcilla, tienen una fuerte influencia en el suelo incluso en concentraciones de sólo un 5%. Los suelos arcillosos se encogen y se hinchan y dan una estructura agregada al suelo, con grietas y hendiduras por las que pueden crecer las raíces a través del perfil del suelo. Las características típicas de los distintos suelos suelen estar en función del contenido de arcilla, que influye mucho en el tipo de suelo y en el laboreo.
Material orgánico positivo
La materia orgánica del suelo también tiene una influencia muy clara en su carácter. Consta de casi un 60% de carbono (C) y procede de residuos vegetales que han sido descompuestos por microorganismos. En este proceso de descomposición (véase la imagen inferior), se liberan nutrientes vegetales como el nitrógeno (N), el fósforo (P) y el azufre (S). La materia orgánica puede tener una enorme importancia para las propiedades del suelo y su influencia es casi siempre positiva desde la perspectiva del agricultor. Afecta:
- estructura y estabilidad de los agregados
- gestión del agua
- labranza
- reservas de nutrientes
- sedimentación y encostramiento
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La figura muestra la diferencia de tamaño entre algunas de las partículas minerales de un suelo y su importancia. Las partículas de arcilla y humus son los componentes más pequeños del suelo. Su diámetro medio es inferior a 0,0002 mm (es decir, 1.000 veces menor que un grano de arena) y se denominan coloides. La superficie de las partículas de arcilla tiene una carga eléctrica negativa. Esto significa que los nutrientes con carga positiva, como los iones de potasio, calcio y magnesio, pueden unirse a las partículas de arcilla. Por lo tanto, las partículas de arcilla constituyen reservas de nutrientes para las plantas.
1) Arena fina 2) Arena muy fina 3) Limo grueso 4) Limo fino 5) Arcilla gruesa
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Una característica de todos los minerales de arcilla es su forma aplanada. Esto, junto con su tamaño extremadamente pequeño, significa que los coloides de arcilla tienen una superficie muy grande en relación con su masa - una gran área específica.
Por ejemplo, un gramo de arena tiene un área combinada de alrededor de 1,5-2cm2, lo que equivale a un pequeño sello. Sin embargo, un gramo de arcilla puede tener una superficie combinada de varios 100m2 - una casa de tamaño medio.
El proceso de descomposición
- La fauna del suelo inicia la descomposición de la materia orgánica muerta, en parte rompiéndola en trozos más pequeños y en parte excavando agujeros en el suelo, aumentando el suministro de oxígeno. Las lombrices desempeñan un papel específico y muy valioso al descomponer el material y mezclarlo con el suelo.
- Las bacterias y los hongos continúan la descomposición por etapas. La última fase, la formación de productos finales simples que están disponibles para las plantas (por ejemplo, nitrato, fosfato y sulfato), se llama mineralización.
- La fauna del suelo inicia la descomposición de la materia orgánica muerta, en parte rompiéndola en trozos más pequeños y en parte excavando agujeros en el suelo, aumentando el suministro de oxígeno. Las lombrices desempeñan un papel específico y muy valioso al descomponer el material y mezclarlo con el suelo.
Las bacterias y los hongos continúan la descomposición por etapas. La última fase, la formación de productos finales simples que están disponibles para las plantas (por ejemplo, nitrato, fosfato y sulfato), se llama mineralización.
Formación de humus. La descomposición de diversos compuestos orgánicos pasa por una serie de productos intermedios que son de naturaleza cada vez más simple a medida que avanza la descomposición. Estos productos intermedios reaccionan entre sí y con los compuestos creados por los organismos del suelo. Esto conduce a la formación de nuevos compuestos químicos que se transforman en materia de alto peso molecular y de color oscuro conocida como sustancias húmicas. Estas sustancias húmicas tienen la capacidad de unir iones cargados positivamente de potasio, calcio y magnesio, por ejemplo.
Características de los diferentes tipos de suelo
Los tipos de suelo determinan cómo y qué podemos cultivar y son la base de toda la agricultura. He aquí una guía rápida de las características de cada tipo de suelo.
1. Suelos de arenosos
Los suelos arenosos suelen ser secos, deficientes en nutrientes y de drenaje rápido. Tienen poca (o ninguna) capacidad de transportar agua desde las capas más profundas mediante el transporte capilar. Por lo tanto, el laboreo de los suelos arenosos en primavera debe reducirse al mínimo para retener la humedad en la cama de siembra. La capacidad de retención de nutrientes y agua de los suelos arenosos puede mejorarse añadiendo materia orgánica.
2. Suelos limosos, 0-10% de arcilla
Estos suelos se diferencian de los arenosos por tener una mayor tendencia a formar un terron, que suele ser muy duro. Si se trabajan en exceso, pueden volverse compactos, lo que disminuye su capacidad de infiltración de agua en periodos húmedos. En condiciones de sequedad pueden volverse duros y difíciles de cultivar. Sin embargo, suelen ser fáciles de trabajar y pueden almacenar cantidades considerables de agua. Requieren una buena reconsolidación, pero debe evitarse el laboreo en condiciones de humedad.
Los suelos arenosos suelen ser secos, deficientes en nutrientes y de drenaje rápido. Tienen poca (o ninguna) capacidad de transportar agua desde las capas más profundas mediante el transporte capilar. Por lo tanto, el laboreo de los suelos arenosos en primavera debe reducirse al mínimo para retener la humedad en la cama de siembra. La capacidad de retención de nutrientes y agua de los suelos arenosos puede mejorarse añadiendo materia orgánica.
2. Suelos limosos, 0-10% de arcilla
Estos suelos se diferencian de los arenosos por tener una mayor tendencia a formar un terron, que suele ser muy duro. Si se trabajan en exceso, pueden volverse compactos, lo que disminuye su capacidad de infiltración de agua en periodos húmedos. En condiciones de sequedad pueden volverse duros y difíciles de cultivar. Sin embargo, suelen ser fáciles de trabajar y pueden almacenar cantidades considerables de agua. Requieren una buena reconsolidación, pero debe evitarse el laboreo en condiciones de humedad.
3. Suelos arcillosos con 10-25% de arcilla
Estos suelos difieren de los descritos anteriormente en que la formación de terrones puede ser muy severa. El terron suele ser tan duro que hay que romperlo. Con un bajo contenido en arcilla y materia orgánica, la formación de agregados suele ser escasa.
4. Suelos arcillosos con 25-40% de arcilla
Estos suelos tienen una buena capacidad para transportar agua por capilaridad desde las capas profundas, pero la velocidad es lenta, por lo que las necesidades de agua de las plantas no se satisfacen a través del agua capilar. Estos suelos tienen un color más oscuro y la agregación del suelo es más marcada. La agregación disminuye el riesgo de formación de terrones. Estos suelos deben ser trabajados con el contenido de agua correcto para poder ser cultivados fácilmente. Existe el riesgo de que se formen terrones si las condiciones son demasiado secas, o de que se formen manchas si son demasiado húmedas. Estos suelos tienen una buena capacidad para mejorar su estructura por la acción del clima, las raíces, etc.
Estos suelos difieren de los descritos anteriormente en que la formación de terrones puede ser muy severa. El terron suele ser tan duro que hay que romperlo. Con un bajo contenido en arcilla y materia orgánica, la formación de agregados suele ser escasa.
4. Suelos arcillosos con 25-40% de arcilla
Estos suelos tienen una buena capacidad para transportar agua por capilaridad desde las capas profundas, pero la velocidad es lenta, por lo que las necesidades de agua de las plantas no se satisfacen a través del agua capilar. Estos suelos tienen un color más oscuro y la agregación del suelo es más marcada. La agregación disminuye el riesgo de formación de terrones. Estos suelos deben ser trabajados con el contenido de agua correcto para poder ser cultivados fácilmente. Existe el riesgo de que se formen terrones si las condiciones son demasiado secas, o de que se formen manchas si son demasiado húmedas. Estos suelos tienen una buena capacidad para mejorar su estructura por la acción del clima, las raíces, etc.
5. Suelos arcillosos con un 40% de arcilla
Las arcillas pesadas tienen una capacidad de retención de agua muy elevada, pero la mayor parte del agua está fuertemente ligada y no está disponible para las plantas. El contenido de humus suele ser mayor que en otros suelos minerales. No forman un terron cuando se secan. Estos suelos tienen una gran capacidad para mejorar su estructura mediante, por ejemplo, la congelación/descongelación y el secado/humedecimiento. En los inviernos fríos, la arcilla se congela y forma una estructura agregada muy favorable en la capa superior del suelo. Si la arcilla se seca sin haberse congelado, puede volverse muy rígida y difícil de trabajar.
En estado saturado de agua, estos suelos pueden ser pegajosos y muy impermeables al agua. Debido al alto contenido en arcilla, el contenido en nutrientes es muy elevado. Las arcillas pesadas necesitan un alto grado de recompactación alrededor de la semilla cuando están secas, pero no cuando están húmedas y plásticas. El riesgo de labrarlas en condiciones de humedad es que se produce una compactación del suelo.
Estructura del suelo
La estructura del suelo describe la configuración física del mismo. Las partículas de arena de un suelo arenoso se mantienen débilmente unidas y no forman agregados, mientras que las partículas de arcilla de un suelo arcilloso forman fácilmente agregados. Estos agregados hacen que el suelo arcilloso sea fácil de labrar y mejoran el transporte de aire y agua.
Los suelos arenosos no se mantienen unidos
Un suelo arenoso como éste (ver imagen) es un ejemplo de estructura monogranular. Los granos de arena son relativamente grandes y a menudo sólo se mantienen unidos débilmente. Incluso los suelos arenosos con un mayor contenido de coloides se deshacen fácilmente cuando se exponen a la presión del suelo. Un suelo de arena con un bajo contenido en arcilla suele requerir un cultivo más profundo para crear un buen suelo cultivable y un lugar de cultivo. El bajo contenido en arcilla confiere al suelo de arena una baja capacidad de formación de estructuras internas.
Los suelos arcillosos se convierten en agregados
Un suelo arcilloso como éste (ver imagen) se mantiene unido y suele tener una estructura agregada. Incluso con un contenido del 5%, la arcilla tiene un impacto muy fuerte en el suelo y domina sus propiedades.
La estructura agregada es el resultado de una serie de procesos en el suelo que, en combinación, forman agregados. Estos procesos de formación de estructuras afectan a la estructura del suelo en una interacción dinámica con el laboreo del suelo.
Los agregados mejoran el suelo
Cuando las partículas de arcilla se unen en agregados, las propiedades del suelo casi siempre mejoran. Un efecto importante es que el laboreo del suelo se hace más fácil. El movimiento del aire también es mejor, mejorando el transporte de oxígeno hacia el sistema radicular y de dióxido de carbono desde él. La estructura agregada también mejora la permeabilidad del suelo al agua y su capacidad de retención de agua. Una buena estructura del suelo hace que un suelo arcilloso cultivable sea un lugar de cultivo más productivo, ya que se proporcionan todas las funciones esenciales para la planta y su sistema radicular. Esto permite un crecimiento más rápido y un mayor rendimiento.
Procesos de formación de estructuras
La estructura de un suelo arcilloso es el resultado de una serie de procesos diferentes, que en conjunto dan al perfil del suelo su carácter. El laboreo del suelo también afecta a su estructura al perturbarlo en cierta profundidad y mezclar los residuos de la cosecha.
Heladas o calor
Las heladas y el frío en invierno y el calor en verano tienen el mismo efecto en el suelo - la eliminación del agua. Ambos procesos secan el suelo y, al eliminar el agua, las partículas de arcilla se acercan unas a otras. El resultado son agregados creados mecánicamente.
Lombrices
Las lombrices comen los restos de las plantas y los mezclan con el suelo mientras se abren paso a través del perfil de la tierra. Sus excrementos actúan como adhesivos entre las partículas del suelo y aumentan la estabilidad de los agregados. Las lombrices de tierra también estimulan los microorganismos del suelo, que aumentan la estabilidad del mismo mediante la producción de moco y otros compuestos adhesivos.
Plantas
Las plantas resecan el suelo mediante su absorción de agua, del mismo modo que las heladas y el calor. Cuando el suelo se seca, las partículas de arcilla se acercan unas a otras, creando y reforzando los agregados. Las raíces de las plantas también aumentan la cantidad de materia orgánica en el suelo y dejan canales de raíces. En general, esto significa que una cubierta vegetal en el suelo construye la estructura del suelo, mientras que un suelo vacío sin plantas en crecimiento lo descompone.
Procesos químicos
La materia orgánica, los óxidos de hierro y aluminio y los carbonatos estabilizan los agregados al actuar como agentes de unión. En los suelos no cultivados, este proceso desempeña un papel importante. Sin embargo, el trabajo repetido del suelo disminuye la estabilidad de los agregados y, en un suelo cultivable, la estructura depende más del contenido de arcilla del suelo y de la actividad biológica.
Drenaje
El drenaje transporta el exceso de agua en el perfil del suelo y, por tanto, lo seca. De este modo, el drenaje contribuye a mejorar la estructura del suelo. Muy pocos suelos se autodrenan de forma natural y, por lo tanto, el drenaje es esencial para el secado uniforme del suelo, la disminución de su compactación y el establecimiento temprano de los cultivos en otoño y primavera.
Materia orgánica y cal
El estiércol de los animales, los cultivos intercalados, los residuos de las cosechas, etc., aportan materia orgánica al suelo. A corto plazo, esto aumenta la actividad biológica y provoca un florecimiento de los microorganismos del suelo. A largo plazo, aumenta el contenido de materia orgánica, lo que mejora la estabilidad de los agregados. La adición regular de cal también mejora la formación de agregados.
Maquinaria pesada
En los suelos cultivables, las pasadas con maquinaria pesada suelen provocar la compactación del suelo. La compactación del suelo hace que los grandes poros del suelo se compriman y se eliminen. Esto significa que se impide el transporte rápido de agua y aire a las raíces. También se restringe el drenaje y resulta más difícil para las raíces abrirse paso a través del suelo. Más información sobre RexiusTwin
El resultado es el perfil del suelo
En conjunto, todos los procesos de formación de estructuras descritos anteriormente dan lugar a un perfil de suelo que suele tener agregados más finos en la superficie y más gruesos en la parte inferior. Los procesos son dinámicos y, por tanto, la estructura varía con el tiempo. Para los agricultores que tienen la vista puesta en el futuro y en la producción sostenible, es importante comprender la importancia de los factores que controlan el proceso de estructuración. Mediante el diagnóstico, es bastante fácil hacerse una idea de la estructura del suelo.
El laboreo afecta a la estructura
El sistema de cultivo afecta a la estructura del suelo y la colocación de los residuos vegetales determina si se debe emplear un laboreo convencional o mínimo, o incluso la siembra directa. La capa labrada suele tener una estructura más suelta, mientras que en la profundidad de laboreo se crea una capa más densa. Esta capa más densa se desarrolla independientemente de la técnica de labranza utilizada, pero la profundidad a la que surge varía. Para evitar la creación de capas densas en el suelo, es importante variar la profundidad de laboreo.
Diccionario:
Capilaridad = El agua capilar es el agua que puede ascender en el suelo dentro de los poros finos mediante la unión de las moléculas de agua en los poros, la adhesión, pero también mediante la atracción entre las moléculas de agua, la cohesión. Los suelos limosos tienen una alta capilaridad y combinan una gran altura de ascenso capilar con una alta tasa de ascenso capilar
Cationes = iones con carga positiva en el suelo, por ejemplo, potasio, calcio y magnesio
Coloides = Los coloides son las partículas más finas del suelo, con un diámetro medio inferior a 0,0002 mm. Los coloides incluyen algo de materia orgánica y arcilla fina
Partículas minerales = Las partículas minerales del suelo son los componentes inorgánicos más pequeños, que se han formado en el lugar a través de la meteorización de diversos minerales y tipos de roca o han sido transportados hasta allí, por ejemplo, por los glaciares. Las propiedades del suelo dependen en gran medida del tamaño de las partículas, según la tabla Distribución del tamaño de las partículas
Poros = los poros del suelo son los espacios, canales y grietas del suelo, que se llenan de agua o de aire en función del contenido real de agua del suelo
Fauna del suelo = lombrices, cochinillas, ciempiés, ácaros y otros animales que abren la puerta a las bacterias y los hongos al dividir y romper los residuos vegetales en su boca, estómago e intestinos
Área específica = la superficie combinada de las partículas del suelo se expresa en metros cuadrados por gramo de suelo seco y es una característica importante, ya que indica la cantidad de nutrientes que el suelo puede liberar a través de la meteorización y unirse a sus superficies
Textura = La textura del suelo se refiere a las proporciones de partículas minerales con diferentes diámetros medios, es decir, las proporciones relativas de arena, limo y arcilla, en particular según la tabla Distribución granulométrica
Diccionario:
Capilaridad = El agua capilar es el agua que puede ascender en el suelo dentro de los poros finos mediante la unión de las moléculas de agua en los poros, la adhesión, pero también mediante la atracción entre las moléculas de agua, la cohesión. Los suelos limosos tienen una alta capilaridad y combinan una gran altura de ascenso capilar con una alta tasa de ascenso capilar.
Arcilla = La arcilla es el grupo de partículas más pequeño, con un diámetro medio de partículas inferior a 0,002 mm. Véase la tabla "Distribución del tamaño de las partículas" en el capítulo Los componentes del suelo.
Diccionario:
Estructura agregada = cuando las partículas primarias proceden del grupo granulométrico de la arcilla, se unen entre sí y forman agregados que pueden ser estabilizados por materia orgánica, cal y diversos precipitados químicos
Dióxido de carbono = producto gaseoso de desecho de la respiración celular en las raíces que también es el ladrillo de construcción junto con el agua para los azúcares creados por la planta a través de la fotosíntesis
Coloide = Los coloides son las partículas más finas del suelo, con un diámetro medio inferior a 0,0002 mm. Los coloides incluyen algo de materia orgánica y arcilla fina
Oxígeno = elemento que se encuentra en el aire como gas oxígeno en una concentración del 21% - vital para la respiración celular en las plantas y sus raíces
Estructura monogranular = en un suelo con estructura monogranular, las partículas primarias se mantienen unidas muy débilmente o no se mantienen en absoluto en alguna forma de agregado
Textura = La textura del suelo se refiere a las proporciones de partículas minerales con diferentes diámetros medios, es decir, las proporciones relativas de arena, limo y arcilla, en particular según la tabla "Distribución del tamaño de las partículas" en el capítulo Los componentes del suelo
Diccionario:
Carbonatos = El carbonato (CO32-) es una sal del ácido carbónico (H2CO3) - que se encuentra a menudo en el suelo en forma de carbonato de calcio (CaCO3) y que también constituye la base de los compuestos encalantes, que suelen ser carbonato de calcio triturado o molido
Heladas = significa que el agua del suelo se congela hasta convertirse en hielo cuando la temperatura desciende - lo cual es positivo desde el punto de vista de la estructura del suelo, ya que el volumen de agua aumenta cuando se forma el hielo y este proceso afloja el suelo
Cultivos intercalados = cultivos como el pasto, la mostaza, el trébol, etc., que crecen en el período entre los cultivos principales, por ejemplo, entre el trigo de invierno y la cebada de primavera. Se utiliza con diversos fines - disminuir la lixiviación de nitrógeno del suelo, aumentar el suministro de materia orgánica, atraer a las aves y animales silvestres, etc
Óxidos de hierro y aluminio = compuestos químicos entre el hierro (Fe) y el aluminio (Al), por un lado, y el oxígeno (O), por otro; por ejemplo, el óxido común es un óxido de hierro
Poros = los poros del suelo son los espacios, canales y grietas del suelo, que se llenan de agua o de aire en función del contenido real de agua del suelo