Estructura del suelo

La estructura del suelo corresponde a la configuración física del suelo. En el suelo arenoso, las partículas de arena no se mantienen juntas y, por lo tanto, no forman agregados. A diferencia de las partículas de arcilla, inmediatamente forman agregados. Estos permiten un arado más fácil y facilitan la aireación y el riego.

Las estructuras del suelo se definen como una disposición 3D de las partículas primarias, es decir, cómo se ubican y conectan las partículas entre sí. Los factores determinantes de la estructura del suelo son su textura y contenido de materia orgánica. Se debe hacer una distinción entre los suelos con estructura de grano único y los suelos con estructura agregada.

Los suelos arenosos no resisten.

El suelo arenoso como este (ver foto) es un buen ejemplo de una estructura de grano simple. Los granos de arena son relativamente grandes y con frecuencia se adhieren poco unos a otros. Incluso los suelos arenosos con alto contenido de coloides se desmoronan cuando se exponen a la compactación del suelo. Un suelo arenoso con pequeñas arcillas a menudo requiere un trabajo más profundo para crear una buena capa de tierra y un buen crecimiento. Un bajo contenido de arcilla hace que el suelo arenoso sea poco capaz de formar una estructura interna de calidad.

Suelo arcilloso agregado.

Un suelo arcilloso como este (ver foto) se mantiene unido y a menudo forma una estructura agregada. Incluso con un 5%, la arcilla tiene un impacto muy importante en el suelo y se hace cargo de las propiedades.

La estructura agregada es el resultado de una gama de procesos en el suelo, que en forma combinada de agregados. Estos procesos de formación afectan la estructura del suelo a través de una interacción dinámica con la labranza.

Los agregados mejoran el suelo.

La unión de partículas de arcilla en agregados mejora enormemente las propiedades del suelo. Uno de los beneficios más importantes es la simplificación de la labranza. El flujo de aire también se mejora, lo que ayuda a transportar oxígeno y dióxido de carbono a las raíces. La estructura del agregado también mejora la permeabilidad del suelo y la retención de agua. Una buena estructura del suelo aumenta la productividad de la arcilla, ya que todas las funciones esenciales de la planta y su sistema de raíces están aseguradas. El crecimiento es más rápido y el rendimiento es mayor.

Léxico

Coloide: Los coloides son las partículas más finas en el suelo, con un diámetro promedio de menos de 0.0002 mm. Los coloides tienen un poco de materia orgánica y arcilla fina.

Dióxido de carbono:  residuos gaseosos (CO2₂) resultantes de la respiración de las células de la raíz y es utilizado por el anabolismo de las plantas para producir biomasa a través de la fotosíntesis.

Oxígeno:  elemento presente en el aire en forma de gas O ₂ a una concentración del 21%, vital para la respiración celular de las plantas y sus raíces.

Estructura del agregado:  cuando las partículas primarias provienen del grupo del tamaño de las partículas de arcilla, se unen entre sí y forman agregados que luego pueden ser estabilizados por la materia orgánica, la cal y varios productos químicos.

Estructura de grano simple: en un suelo con una estructura de grano simple, las partículas primarias se adhieren débilmente entre sí en alguna forma de agregado o no lo hacen.

Textura: se refiere a las proporciones de partículas minerales clasificadas por diámetro, es decir, las proporciones relativas de arena, limo y arcilla.

Formación de la estructura del suelo:

El mecanismo de formación de la estructura del suelo (agregado) es bastante complejo. En la formación de agregados, varias partículas primarias, como arena, limo y arcilla, se unen mediante el efecto de cementación o unión de la arcilla coloidal del suelo, los hidróxidos de hierro y aluminio y la materia orgánica.

Los minerales coloides (arcilla coloidal) en virtud de sus propiedades de adhesión y cohesión, se pegan entre sí para formar agregados. Las partículas de arena y limo no pueden formar agregados, ya que no poseen el poder de adhesión y cohesión.

La cantidad y la naturaleza de la arcilla coloidal influyen en la formación de agregados. Cuanto mayor es la cantidad de arcilla en un suelo, mayor es la tendencia a formar agregados. Partículas de arcilla más pequeñas que 0,001 mm agregan muy fácilmente. Así también, los minerales de arcilla que tienen una alta capacidad de intercambio de base forman agregados más fácilmente que aquellos que tienen una baja capacidad de intercambio de base. Los hidróxidos de hierro y aluminio actúan como agente de cementación y unen las partículas del suelo. Estos también son responsables de formar agregados cementando partículas de arena y limo.

La materia orgánica juega un papel importante en la formación de agregados del suelo. Durante la descomposición de la materia orgánica, se producen ácido húmico y otros materiales pegajosos que ayudan a formar el agregado. También se ha encontrado que algunos hongos y bacterias que participan en la descomposición tienen un efecto de cementación.

Otra vista de la formación de estructuras es que las partículas de arcilla adsorbidas por el humus forman un complejo de arcilla-humus. Parece que el humus absorbe tanto cationes como aniones. En el suelo normal, el calcio es el catión predominante y forma humato de calcio en combinación con el humus.

Factores que afectan la estructura del suelo:

El desarrollo de la estructura en el suelo arable depende de los siguientes factores:

1. Clima:

El clima tiene una influencia considerable en el grado de agregación, así como en el tipo de estructura. En la región árida, hay muy poca agregación de partículas primarias. En las regiones semiáridas, el grado de agregación es mayor que las regiones áridas.

2. Materia orgánica:

La materia orgánica mejora la estructura de un suelo arenoso y de un suelo arcilloso. En un caso de suelo arenoso, el material pegajoso y viscoso producido por la materia orgánica en descomposición y el microorganismo asociado cimentan las partículas de arena para formar agregados. En el caso del suelo arcilloso, modifica las propiedades de la arcilla al reducir su poder cohesivo. Esto ayuda a hacer la arcilla más arrugada.

3. Labranza:

Los implementos de cultivo descomponen los terrones grandes en fragmentos y agregados más pequeños. Para obtener una buena estructura granular y desmenuzada, es necesario un contenido óptimo de humedad en el suelo. Si el contenido de humedad es demasiado alto, formará grandes terrones al secarse. Si es demasiado bajo, algunos de los agregados existentes se desglosarán.

4. Raíces de la planta:

Gran cantidad de gránulos permanecen unidos a las raíces y pelos radiculares que ayudan a desarrollar la estructura de la miga. Las secreciones de la raíz de la planta también pueden actuar como agentes de cementación para unir las partículas del suelo. Las raíces de las plantas, en descomposición, también pueden provocar granulación debido a la producción de sustancias pegajosas.

5. Organismo del suelo:

Entre la fauna del suelo, pequeños animales como lombrices de tierra, lunares e insectos, etc., que se entierran en el suelo son los agentes principales que participan en la agregación de partículas más finas.

6. Fertilizantes:

Fertilizante como el nitrato de sodio destruye la granulación al reducir la estabilidad de los agregados. Pocos fertilizantes, por ejemplo, el nitrato de calcio y amonio, ayudan en el desarrollo de buenas estructuras.

7. Mojado y secado:

Cuando se moja un suelo seco, los coloides del suelo se hinchan al absorber el agua. Al secarse, las deformaciones producidas por la contracción en la masa del suelo dan lugar a grietas que lo rompen en terrones y gránulos de varios tamaños.

Efectos de la estructura del suelo en otras propiedades:

La estructura del suelo trae cambios en otras propiedades físicas del suelo, como la porosidad, la temperatura, la densidad, la consistencia y el color.

1. Porosidad:

La porosidad de un suelo se cambia fácilmente. En la estructura similar a una placa, los espacios de poros son menores, mientras que en los de poro de estructuras arrugadas los espacios son más grandes

2. Temperatura:

La estructura arrugada proporciona buena aireación y percolación en el suelo. Por lo tanto, estas características ayudan a mantener la temperatura óptima en comparación con la estructura similar a una placa.

3. Densidad:

La densidad aparente varía con el espacio poroso total presente en el suelo. La estructura influye principalmente en los espacios porosos. La estructura llana con menos espacios de poros totales tiene una alta densidad aparente, mientras que la estructura arrugada con más espacios de poros totales tiene una densidad aparente baja.

4. Consistencia:

La consistencia del suelo también depende de la estructura. La estructura en forma de placa exhibe una fuerte plasticidad.

5. Color:

Los colores azulados y verdosos del suelo se deben generalmente a un drenaje deficiente del suelo. La estructura plateada normalmente dificulta el drenaje libre.

Manejo estructural de suelos :

(a) Suelo de textura gruesa:

En general, los suelos arenosos son demasiado sueltos y carecen de la capacidad de adsorber y retener suficiente humedad y nutrientes. Carecen de fertilidad y de capacidad de retención de agua. Existe un solo método práctico para mejorar la estructura de dicho suelo: la adición de materia orgánica. La materia orgánica no solo actuará como un agente de unión para las partículas, sino que también aumentará la capacidad de retención de agua. Los cultivos de césped, por ejemplo, el maíz, la hierba azul, etc., también ayudan a mejorar la condición estructural de los suelos arenosos.

(b) Suelo de textura fina:

El manejo estructural de un suelo arcilloso es difícil que el suelo arenoso. En arcilla, la plasticidad y la cohesión son altas debido a la presencia de gran cantidad de arcilla coloidal. Cuando tal suelo se labra cuando está mojado, su espacio de poros se reduce mucho, se vuelve prácticamente impermeable al aire y al agua y se dice que está recubierto. Cuando un suelo en esta condición se seca, generalmente se vuelve duro y denso.

La labranza del suelo arcilloso se debe realizar en la etapa de humedad correcta. Si se arado demasiado húmedo, los agregados estructurales se descomponen y se produce una estructura desfavorable. Por otro lado, si están arados demasiado secos, se colocan grandes terrones que son difíciles de trabajar. La granulación de suelo de textura fina debe fomentarse mediante la incorporación de materia orgánica. El cultivo de cultivos de césped también mejora la granulación en el suelo.

(c) suelo de arroz:

El pudín del suelo es generalmente beneficioso para la producción de arroz. En preparación para la siembra de arroz, el suelo se inunda con agua y luego se vierte por la labranza intensiva. El pudín destruye los agregados estructurales. Las plántulas de arroz se trasplantan en el lodo recién preparado.

Dicho manejo del suelo ayuda a controlar las malezas y también reduce la velocidad de movimiento del agua hacia abajo (percolación) a través del suelo. Esto es importante para mantener el agua estancada en el arroz durante la temporada de crecimiento. Al reducir la filtración de agua, el suelo con charcos disminuye notablemente la cantidad de agua necesaria para producir un cultivo de arroz.

Las características semiacuáticas de la planta de arroz explican su respuesta positiva a un tipo de manejo del suelo que destruye el agregado. El arroz sobrevive a las condiciones inundadas porque el oxígeno se mueve hacia abajo dentro del tallo de la planta para abastecer las raíces. Esta característica permite que el arroz se mantenga bien en la condición de registro de agua. El arroz se puede cultivar con éxito en un suelo no salpicado pero inundado.

Los componentes del suelo

Como resultado de la evolución de las rocas, el suelo es un sistema complejo formado por componentes minerales y orgánicos muy numerosos sometidos a fenómenos físicos, químicos y biológicos en constante interacción. El comprende:

Una fracción mineral hecha de fragmentos de roca del subsuelo que comprende, desde los más finos a los más grandes, arcillas, limos, arenas e iones como los aniones fosfato, (PO43-), sulfato (SO42-) y nitrato (NO3-). Los silicatos como las arcillas constituyen el 95% de las rocas de la corteza terrestre; En cuanto al grano de arena, es un cristal de cuarzo, una forma cristalina de sílice.

Organismos vivos, raíces, hongos, invertebrados, algunos vertebrados y una multitud de microorganismos que transforman la materia orgánica en materia mineral.

Humus, material orgánico que se mineraliza principalmente de hojas muertas, cadáveres, excrementos.

Como sistema vivo, el suelo contribuye a la perpetuación de ciclos de materia como el nitrógeno, carbono, fósforo, azufre ...
En la superficie, las rocas sometidas a variaciones de temperatura, el viento y el agua revientan En fragmentos cada vez más pequeños. Hablamos de gelificación, erosión eólica e hídrica.

Transportados más o menos por el agua y el viento, se depositan en forma de arcillas, arenas y limos y constituyen la fracción mineral de un suelo.