PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN
Los procesos pedogéticos específicos pueden identificarse en las claves taxonómicas de suelos USDA (2014)? Esta clasificación de suelos se estructuró para conocer las limitantes del uso y manejo de los suelos?
ORIGEN Y EVOLUCIÓN CONCEPTUAL DE LOS MODELOS PEDOGENÉTICOS Carlos Enrique Castro Méndez
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HORIZONACIÓN Los procesos pedogenéticos conducen a la diferenciación de los horizontes o capas que componen el perfil de suelo.
HAPLOIDIZACIÓN El desarrollo del suelo junto con la acción de los factores formadores conducen a la uniformización de las capas del suelo, debido a las acción de organismos o procesos de automezclado de horizontes.
CLIMA
MATERIAL PARENTAL
ORGANISMOS
RELIEVE
Dokuchaev, 1883
Modelo Función Factorial (Chernozem Ruso)
Pedocal-Suelos con acumulación de cal en el perfil.
Los suelos pedocales se forman en lugares en que la maleza y las hierbas son comunes. El clima es más seco, con menos de 650 mm de lluvia al año. Con menos lluvia, hay menos meteorización química, hay menos material orgánico y los suelos son un poco menos fértiles.
Fuente: Marbut, et al (1913).
Pedalfer-Suelos con acumulación de aluminio o hierro, en el perfil. En los bosques caducifolios se forma un tipo importante de suelo. En ellos, los árboles pierden sus hojas cada invierno. Los árboles caducifolios necesitan mucha lluvia: al menos 650 mm de agua lluvia al año. Los bosques caducifolios son comunes en la parte este y temperada de los Estados Unidos. El suelo tipo pedalfer es el que se encuentra en los bosques caducifolio. Este tipo de suelo es por lo general café oscuro o negro y muy fértil.
“...EL SUELO ES FUNCIÓN DE LA INTERACCIÓN DE FACTORES FORMADORES…”
CLIMA
RELIEVE
MATERIAL PARENTAL
ORGANISMOS
Modelo Funcional completo (Jenny, 1945)
TIEMPO
Materia orgánica Sedimentos
1) GANANCIAS
2) TRANFORMACIONES
Tipos de humus Sustancias minerales Tipos de arcillas
Erosión Lavado o lixiviación Bases.
3) PERDIDAS
4) TRASLOCACIONES
Materia orgánica Arcilla limos
Modelo general (Simonson. 1959)
PROCESOS GENERALIZADOS INTERCAMBIO DE ENERGIA
INTERCAMBIO DE HUMEDAD
Crioclástismo
Evapotranspiración
BIOCICLADO
EROSIÓN Y DEPOSITACIÓN
Ciclo corto de nutrientes
Erosión eólica sedimentación
METEORIZACIÓN (INESTABLES)
LAVADO DE COMPUESTOS
Ruptura de minerales
Solubilización
TRANSFERENCIAS LATERALES
TRASLOCACIÓN EN EL SOLUM
Suspensión y Depositación en distancias cortas
Movimientos de Mat orgánica, limo o arcilla en sentido vertical
Fuente: Rode, 1961
ORDEN 1
2
3
4 5
PROCESOS MAYORES Y ELEMENTALES PEDOMORFISMO DE MATERIAL MINERAL Ortosialitización (argilacion primaria) Neosilialitización (argilacion secundaria) PEDOMORFISMO DE MATERIAL ORGÁNICO Acumulación de turba Acumulación de humus REMOCIÓN Y ACUMULACIÓN DE MINERALES Y SUSTANCIAS ORGÁNICAS salinización-desalinización; solochaks, solonetz, solonización Gleyzación, superficial, intermedia o profunda Lixiviación-podzolización; lixiviación; ilemerización, podzolización CEMENTACIÓN sílice, hierro DEFORMACIÓN Criogénica; hidrogénica (expansión-contracción); biogénica
Fuente: Gerasimov, 1975
SUELO Turbación o Histolización
Modelo general (Stahr. 1990)
“…Los materiales del suelo son transformados por reacciones individuales que incluyen la solubilización, oxidación, reducción e hidrólisis…”
Fuente: Wilding et al (1983)
HISTOSOLES
ALEJAMIENTO DE LA LÍNEA CENTRAL
GELISOLES
ARIDISOLES ALFISOLES
ENTISOLES
ULTISOLES
OXISOLES
MOLISOLES INCEPTISOLES
VERTISOLES
ANDISOLES
GRADO DE EVOLUCIÓN PEDOGENÉTICA Fuente: Watson-Sterner (1987).
ESPODOSOLES
3 3 2 2 2 1 4 4 3 3 3 3 3 3 3,4
PROCESOS ESPECÍFICOS
CARACTERÍSTICAS
4 4 1,3 3
Eluviación Iluviación Lavado Enriquecimiento Erosión Acumulación Mineral Calcificación Descalcificación Salinización Desalinización Alcalinización Descalinización Lexiviacion (lessivage) Pedoturbación Podsolizacion Laterización (desilicación), ferralización, Ferralitización) Descomposición Síntesis Melanización Humificación
4
Paludización
4
maduración
4
mineralización Marronización, Rubificación, ferruginización
3,4
3,4
Concentración de materia en alguna porción del perfil (argílico- espódico) Pérdida de materiales solubles en el suelo. Adición de material al suelo. (depósitos aluviales). Remoción de materiales del suelo Adición por acción eólica o hídrica de partículas minerales Acumulación de CO3Ca en uno o mas horizontes (sufijo k) remoción de material del suelo CO3Ca de uno o mas horizontes. Acumulación de sales solubles (CL, SO4, Ca, Mg, Na, K) horizontes sálicos sufijos z, y. Remoción de sales solubles Acumulación significativa de sales de Na en el complejo de cambio (sufijos n). Eliminación de iones de Na y sales del horizonte nítrico. Migración mecánica de arcillas y partículas pequeñas desde Hzte A al B (formación de argílico Bt) Cambio, volteamiento, ciclaje biológico y físico de material del suelo, homogenización. Migración del Fe, Al y/o humus, silicación en horizonte eluvial ( sufijo ) Migración de Si, acumulación de Fe y Al. Horizonte óxico, material petroférrico, laterita, plintita. Alteración de materiales minerales y orgánicos Formación de partículas minerales y sustancias orgánicas Oscurecimiento de materiales minerales. Transformación de la materia orgánica en humus en bruto Procesos considerados por algunos como geogénica o lugar de pedogenésis incluye la acumulación depósitos de profundidad (> 30 cm) de la materia orgánica en forma de mulch o turba (Histosoles) Cambios químicos, biológicos y físicos en suelos orgánicos, después que el aire penetra en los depósitos orgánicos, haciendo posible que florezcan las actividades microbianas. La liberación de óxidos sólidos mediante la descomposición de la materia orgánica. Liberación de hierro de los minerales primarios y dispersión de partículas de óxidos de hierro o oxihidróxilos en cantidades cada vez mayores. Los suelos son marrón de color, de color marrón rojizo, y el rojo, respectivamente
3,4
Gleyzación (hidromorfismo)
1,4 2
Andolización lixiviación
Eliminación de material en algunos horizontes (traslocación de coloides)
La reducción de hierro en condiciones de suelos anaerobios, con la producción de azulado a gris verdoso; colores de la matriz, con o sin color marrón amarillento, marrón, y moteados negros, y férrico y concreciones manganíferos
formación de suelos a partir de cenizas volcánicas Disminución en el volumen de huecos y por el colapso; compactación y rellenando los huecos de algunos de fina; tierra, carbonatos, sílice, y otros materiales
1, adiciones, 2, perdidas 3, traslocaciones 4, transformaciones.
Fuente: Buol et al (1989)
PROCESOS MAYORES
CLIMA
MATERIAL DE ORIGEN
SUELOS
VEGETACIÓN
FAUNA
FLORA DISPONIBLE
MODELO ECOSISTÉMICO
ORDEN
DESCRIPCIÓN BÁSICA
FACTORES CONTROLADORES
Alfisoles
Suelos de climas húmedos y subhúmedos con un horizonte subsuperficial de acumulación de arcilla, fuertemente lixiviados poco comunes en zonas boscosas.
Clima y organismos
Andisoles
Los suelos formados a partir de ceniza volcánica y contienen compuestos orgánicos de aluminio.
Material parental
Aridisoles
Los suelos formados en climas secos, con bajo contenido de materia orgánica y frecuentemente tienen horizontes subsuperficiales con acumulación de sales.
Clima
Entisoles
Los suelos carecen de horizontes subsuperficiales debido a la acumulación frecuente de material parental y poco desarrollo debido a constante erosión; son comunes en las llanuras de inundación y en las montañas y tierras degradadas.
Tiempo y relieve
Gelisoles
Meteorización leve, corresponde a suelos formados en zonas que contienen capa permanentemente congelada dentro del mismo.
Clima
Histosoles
suelos con una capa superior de espesor muy ricos en materia orgánica (> 25%) y que contienen relativamente poco material mineral
Relieve
Inceptisoles
suelos con horizontes subsuperficiales débilmente desarrollados, poca o ninguna acumulación de arcilla en el subsuelo debido a que el suelo es reciente o el clima no favorece la meteoización.
Tiempo y clima
Molisoles
suelos minerales de praderas subhúmedos y semiàridas localixzadas en latitudes medias, que tienen compuestos orgánicos ricos en un horizonte A oscuro y con poca lixiviación.
Clima y organismos
Oxisoles
muy viejos, muy lixiviados y degradados; acumulan hierro y presencia de óxidos en el subsuelo; se encuentra comúnmente en los ambientes tropicales húmedos.
Clima y tiempo
Spodosoles
suelos formados en climas fríos y húmedos que tienen un horizonte B bien desarrollado con la acumulación de Al y Fe óxidos, forma bajo la vegetación de coniferas en un material parental arenoso.
Material parental, organismos y clima
Ultisoles
suelos con un horizonte subsuperficial con acumulación de arcillas, presentan infiltración (en menor proporción que los oxisoles), son comunes en climas tropicales y subtropicales húmedos.
Clima, tiempo y organismos
Vertisoles
suelos que se desarrollan, grietas anchas profundas en estado seco (se encogen y se hinchan) debido al contenido de arcilla de alta (> 35%) y no es lixiviado fuertemente
Material parental
Fuente: Sthraler, Sthraler (2000), Singer an Munn (2002) y Easterbrook (1999).
Los cinco factores formadores de suelo se combinan para crear cualquier tipo de suelo; sin embargo, en la columna “Factores controladores” se indican los que a menudo dominan en la formación del suelo según el orden taxonómico al que se clasifica.
NUEVO CONCEPTO EN FORMACIÓN DE SUELOS Clima
Organismos Relieve
Sitio
Procesos
Propiedades del suelo
Material Parental Tiempo
Fuente: McBratney, Mendonca, Santos y Minesny, Geoderma, 2003)
MODELO CUANTITATIVO DIGITAL (SCORPAN)
Orden taxonómico del suelo
Oxisol
Alto
Ultisol
Espodosol Vertisol Moderado
Aridisol
Molisol Alfisol Gelisol Bajo desarrollo
Andisol Inceptisol Entisol
Desarrollo incipiente
Histosol 1 Fuente: Malagón (2004), citado por Posada (2010).
2
3
Grado de evolución
4
5
PROCESOS DE FORMACIÓN DE SUELOS
ANDOLIZACIÓN
PERVERCCIÓN
FERRÓLISIS O XERÓLISIS
BIOCICLADO
ARGILACIÓN O NEOFORMACIÓN
ACRECIÓN
Fuente de datos: Schaetzl y Anderson (2005).
GIPSIFICACIÓN
CLORITIZACIÓN
METEORIZACIÓN FISICA
METEORIZACIÓN QUÍMICA
Factores de formación Clima Material de origen Organismos Relieve Tiempo
Procesos pedogenéticos
Propiedades o rasgos
Hidromorfismo Melanización Ilimerización Vertisolización Sodificación Salinización
Color Estructura Textura Moteados pH CIC Saturaciones etc
MODELO PEDOGENÉTICO INTEGRAL (Targulian y Krasilnikov, 2007)
MODELO PEDOGENÉTICO INTEGRAL PROCESOS DE FUNCIONAMIENTO (microprocesos)
FACTORES DE FORMACIÓN
VELOCIDAD DEL PROCESO Rápido
Intermedio
Lento
TIEMPO AÑOS
PROCESOS DE FORMACIÓN (Específicos)
PROPIEDADES O RASGOS
PROCESOS PEDOGENÉTICOS
Gleización, Salinización, Pardización, 10 - 100 crioturbación, bioturbación, estructuración y compactación Melanización, Queluviación, Andolización, 1.000 Argiluviación, Fersialitzación, Cementación por Fe o Al, Migración de carbonatos, Solonización. Ferralitización, Alitización, Petrocementación, 10.000 - 1.000.000 Saprolitización profunda Fuente: Tarhulian y Krasilnikov, 2007
“…Cada tipo de suelo está hecho no solo de proporciones individuales de partículas sólidas, líquidas y gaseosas, sino de importantes arreglos que hay entre estos. (Kellog, 1941)…" Extraído de: 19 lecciones de edafología
GRACIAS
