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Facultad de Biología.
Química Orgánica.
Sección 3.
Rosalinda Juárez Reyes
Introducción
Uno de los principales recursos que brinda la naturaleza al hombre es el suelo,
ya que en él crecen y se desarrollan las plantas, tanto las silvestres como las que
se cultivan para servir de alimento al hombre y los animales.
La formación de los suelos depende de un largo y complejo proceso de
descomposición de las rocas, en el cual intervienen factores físicos, químicos y
biológicos. La interacción de estos, como factores ecológicos, provoca la
desintegración de los minerales que, unidos a los restos de animales y plantas en
forma de materia orgánica, originan el suelo.
Los seres vivos intervienen en la destrucción de la roca madre y, además de
los agentes climáticos, toman parte en la mezcla de sustancias del suelo, en su
distribución horizontal, y añaden a éste materia orgánica. Las sustancias de
desecho de animales y vegetales, así como los propios cuerpos de estos al morir,
son las únicas fuentes de materia orgánica del suelo, la cual proporciona a éste
algunos componentes esenciales, lo modifica de diferentes modos, y hace posible
el crecimiento de fauna y flora variadas, que de otra manera no podrían existir.
Además, la materia orgánica incorporada al suelo almacena mayor cantidad de
energía, obtenida del Sol por la fotosíntesis, que la materia inorgánica a partir de
la cual se sintetizó. Por consiguiente, los seres vivos contribuyen a la formación
del suelo aportando no solo materiales, sino también energía, tanto potencial
como cinética.
La presencia de distintos tipos de minerales, las variaciones climáticas, la
altura sobre el nivel del mar, la latitud geográfica y otros factores, determinan una
gran variabilidad de los suelos, la cual se manifiesta en las características físicas y
químicas de estos.
Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente
activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la
influencia de la intemperie y de los seres vivos.
Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama de procesos
químicos, físicos y biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos
existentes en la tierra.
Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un suelo particular,
algunos de estos son la deposición eólica, sedimentación en cursos de agua,
meteorización, y deposición de material orgánico.
Evolución
El suelo es el sistema complejo que se forma en la capa más superficial de la
Tierra, en el límite entre diversos sistemas que se reúnen en la superficie terrestre:
la litosfera, que aporta la matriz mineral del suelo, la atmósfera, la hidrosfera y la
biosfera que alteran dicha matriz, para dar lugar al suelo propiamente dicho.
Inicialmente, se da la alteración física y química de las rocas, realizada,
fundamentalmente, por la acción geológica del agua y otros agentes geológicos
externos, y posteriormente por la influencia de los seres vivos, que es fundamental
en este proceso de formación. Se desarrolla así una estructura en niveles
superpuestos, conocida como el perfil de un suelo, y una composición química y
biológica definida. Las características locales de los sistemas implicados litología y
relieve, clima y biota y sus interacciones dan lugar a los diferentes tipos de suelo.
Los procesos de alteración mecánica y meteorización química de las rocas,
determinan la formación de un manto de alteración o coluvión que, cuando por la
acción de los mecanismos de transporte de laderas, es desplazado de su posición
de origen, se denomina coluvión.
Sobre los materiales del coluvión, puede desarrollarse lo que comúnmente se
conoce como suelo; el suelo es el resultado de la dinámica física, química y
biológica de los materiales alterados del coluvión, originándose en su seno una
diferenciación vertical en niveles horizontales u horizontes. En estos procesos, los
de carácter biológico y bioquímico llegan a adquirir una gran importancia, ya sea
por la descomposición de los productos vegetales y su metabolismo, por los
microorganismos y los animales zapadores.
El conjunto de disciplinas que se abocan al estudio del suelo se engloban en el
conjunto denominado Ciencias del Suelo, aunque entre ellas predomina la
edafología e incluso se usa el adjetivo edáfico para todo lo relativo al suelo. El
estudio del suelo implica el análisis de su mineralogía, su física, su química y su
biología.
Tipos de suelos
Cambisol.- Suelos jóvenes y poco desarrollados que se caracterizan por:
presentar en el subsuelo una capa que parece más suelo que roca, ya que en ella
se forman terrones, además pueden presentar acumulación de algunos materiales
como arcilla, carbonato de calcio, fierro, manganeso, etc., pero sin que esta
acumulación sea muy abundante. Por lo general, el horizonte superficial es de
color claro, o pobre en materia orgánica. Pueden tener cualquier tipo de
vegetación, dependiendo del clima en que se encuentren.
Generalmente se les utiliza en agricultura de temporal o de riego con cultivos de
caña de azúcar, arroz, granos, oleaginosas, cítricos y hortalizas, con rendimientos.
Andosol.- Suelos derivados de ceniza volcánica,
Feozem.- Suelos que presentan una capa superficial obscura, suave, rica en
materia orgánica y en nutrientes, pero carecen de horizontes cálcicos, gípsicos y
de concentraciones de cal pulverizada dentro de los
125 cm superficiales. Estos suelos no presentan problemas de sodicidad, aunque
Pueden ser poco salinos.
Luvisol.- Suelos que presentan un enriquecimiento de arcilla en el subsuelo, con
una saturación de bases por suma de cationes mayor del 35%. Son
frecuentemente rojos o claros, aunque también presentan tonos pardos o grises,
que no llegan a ser muy obscuros.
Regosol.- Suelos que no presentan capas distintas. Carecen de propiedades
hidromórficas dentro de los primeros 50 cm. de profundidad.
Rendzina.- Suelos con una capa superficial abundante en humus y muy fértil que
tiene menos de 50 cm de espesor y que contiene o sobre yace directamente a
material calcáreo, con un contenido de carbonato de calcio equivalente mayor del
40%. No presentan otros horizontes o características diagnósticas. Son
generalmente arcillosos. Su vegetación natural es de matorral, selva o bosque.
Acrisol.- Tienen un horizonte argílico con una saturación de bases por suma de
cationes menor a 35%, cuando menos en la parte inferior del horizonte B, dentro
de los primeros 125 cm de profundidad. Generalmente son ácidos o muy ácidos y
de color rojo, amarillo, o amarillo claro con manchas rojas
Gleyso.- Se caracterizan por presentar propiedades hidromórficas dentro de los
primeros 50 cm de profundidad.
Tienen textura fina, por lo que su drenaje interno es lento. Son de color pardo a
gris y su contenido de materia orgánica va de moderado a alto
Nitosol.- Se caracterizan por poseer un subsuelo muy profundo, enriquecido con
arcilla. Normalmente tienen una capa superficial delgada, y el subsuelo se
extiende desde su límite inferior hasta más de metro y medio de profundidad. Sus
colores son rojizos casi siempre
Fluvisol.-Se caracterizan por estar formados siempre por materiales acarreados
por agua. Están constituidos por materiales disgregados que no presentan
estructura en terrones, por lo que, son suelos muy poco desarrollados. Presentan
muchas veces capas alternadas de arena, arcilla, o grava, que son producto del
acarreo de dichos materiales por inundaciones o crecidas no muy antiguas
El suelo como sistema ecológico
Constituye un conjunto complejo de elementos físicos, químicos y biológicos que
compone el sustrato natural en el cual se desarrolla la vida en la superficie de los
continentes. El suelo es el hábitat de una biota específica de microorganismos y
pequeños animales que constituyen el edafón. El suelo es propio de las tierras
emergidas, no existiendo apenas contrapartida equivalente en los ecosistemas
acuáticos. Es importante subrayar que el suelo así entendido no se extiende sobre
todos los terrenos, sino que en muchos espacios lo que se pisa es roca fresca, o
una roca alterada sólo por meteorización, un regolito, que no merece el nombre de
suelo.
Desde el punto de vista biológico, las características del suelo más importantes
son su permeabilidad, relacionada con la porosidad, su estructura y su
composición química. Los suelos retienen las sustancias minerales que las plantas
necesitan para su nutrición y que se liberan por la degradación de los restos
orgánicos. Un buen suelo es condición para la productividad agrícola.
En el medio natural los suelos más complejos y potentes (gruesos) acompañan a
los ecosistemas de mayor biomasa y diversidad, de los que son a la vez producto
y condición. En este sentido, desde el punto de vista de la organización jerárquica
de los ecosistemas, el suelo es un ecosistema en sí y un subsistema del sistema
ecológico del que forma parte.
Suelo orgánico
El estudio de la dinámica del suelo muestra que sigue un proceso evolutivo al que
son aplicables por completo los conceptos de la sucesión ecológica. La formación
de un suelo profundo y complejo requiere, en condiciones naturales, largos
períodos de tiempo y el mínimo de perturbaciones. Donde las circunstancias
ambientales son más favorables, el desarrollo de un suelo a partir de un sustrato
geológico bruto requiere cientos de años, que pueden ser millares en climas,
topografías y litologías menos favorables.
Los procesos que forman el suelo arrancan con la meteorización física y química
de la roca bruta. Continúa con el primer establecimiento de una biota, en la que
frecuentemente ocupan un lugar prominente los líquenes, y el desarrollo de una
primera vegetación. El aporte de materia orgánica pone en marcha la constitución
del edafon. Éste está formado por una comunidad de des componedores,
bacterias y hongos sobre todo y detritívoros, como los colémbolos o los
diplópodos, e incluye también a las raíces de las plantas, con sus micorrizas. El
sistema así formado recicla los nutrientes que circulan por la cadena trófica. Los
suelos evolucionados, profundos, húmedos y permeables suelen contar con las
lombrices de tierra, anélidos oligoguetos comedores de suelo, en su edafón, lo que
a su vez favorece una mejor mezcla de las fracciones orgánica y mineral y la
fertilidad del suelo.
Los suelos se pueden destruir por las lluvias. Estas van lavando el suelo,
quitándole todos los nutrientes que necesita para poder ser fértil, los árboles no
pueden crecer ahí y se produce una deforestación que conlleva como
consecuencia la desertificación.
El suelo puede formarse y evolucionar a partir de la mayor parte de los materiales
rocosos, siempre que permanezcan en una determinada posición el tiempo
suficiente para permitir las anteriores etapas. Se pueden diferenciar:
Suelos autóctonos, formados a partir de la alteración in situ de la roca que tienen
debajo.
La formación del suelo es un proceso en el que las rocas se dividen en partículas
menores mezclándose con materia orgánica en descomposición. El lecho rocoso
empieza a deshacerse por los ciclos de hielo-deshielo, por la lluvia y por otras
fuerzas del entorno:
1.-El lecho de roca madre se descompone cada vez en partículas menores.
2.-Los organismos de la zona contribuyen a la formación del suelo desintegrándolo
cuando viven en él y añadiendo materia orgánica tras su muerte.
3.-El horizonte A, más próximo a la superficie, suele ser más rico en materia
orgánica, mientras que el horizonte C contiene más minerales y sigue
pareciéndose a la roca madre. Con el tiempo, el suelo puede llegar a sustentar
una cobertura gruesa de vegetación reciclando sus recursos de forma efectiva
4.Cuando el suelo es maduro suele contener un horizonte B, donde se almacenan
los minerales lixiviados.
Contaminación del suelo
El suelo es, por principio, el sitio donde van a parar gran parte de los desechos
sólidos y líquidos de cualquier actividad humana. Indiquemos no obstante, que los
suelos son también el receptáculo de los deshechos no deseables de origen
geológico, por ejemplo, de las aguas ácidas con metales pesados provenientes de
mineralizaciones sulfuradas aflorantes.
Todo lo que no es de utilidad en los procesos industriales, mineros, urbanos,
agrícolas, etc., se acumula en el suelo, en general sin mayores precauciones. Con
ello, la escombreras mineras, los productos producidos en una fábrica, muchos
desechos líquidos, se han venido depositando sobre los suelos sin control alguno
a lo largo de siglos e incluso milenios (recordemos los desechos urbanos y
mineros de la Roma clásica).
Por otra parte, la actividad agrícola se ha venido enfrentando durante las últimas
décadas a la necesidad de aumentar la producción, sobre dos bases principales:
el abonado, y el control de plagas. No tiene relación directa con el tema minero,
pero lo cierto es que sus efectos sobre el suelo han sido cualitativa y
cuantitativamente mucho más agresivos y devastadores que la actividad minera.
Baste con mencionar dos ejemplos, el uso intensivo de nitratos y fosfatos. En
países como Reino Unido y Francia existen serios problemas de contaminación de
acuíferos con compuestos nitratados. A efectos de comparar la actividad agrícola
y la minera basta con observar desde el coche en una carretera cualquiera el
impacto de una y otra actividad: mientras es muy difícil ver una mina, los campos
dedicados a la agricultura se encuentran por doquier. Recordar que en éstos se
vierten anualmente toneladas de fertilizantes y plaguicidas.
En definitiva, las actividades industriales y mineras por un lado, y las agrícolas por
otro, han dado origen al problema de que muchos productos de origen humano, o
formados gracias a las actividades humanas, han ido a parar a los suelos,
generando a su vez otros problemas: la contaminación de aguas subterráneas, la
bajada de productividad agrícola, la contaminación de cultivos, y el
envenenamiento de ganado, afectando de forma directa, y en mayor o menor
grado en casa caso, a la economía y a la salud humanas.
La figura 1 muestra la distribución temporal de los distintos contaminantes o
indicadores de contaminación a partir de estudios realizados sobre rocas
sedimentarias recientes. Observamos que, salvo algunas inflexiones apreciables
debidas a la concienciación sobre estos problemas, el efecto de dispersión de
estos contaminantes se sigue produciendo en muchos de ellos.
Vulnerabilidad del suelo ante los contaminantes químicos.
Uno de los principales problemas que puede producir la minería es la adición al
suelo de una fase líquida. Esta habitualmente presenta una composición muy
diferente a la que habitualmente se infiltra en el mismo en ausencia de actividades
mineras (agua de lluvia). Las interacciones resultantes pueden ser muy variadas
en función de la composición química del fluido, la mineralogía del suelo, y el
factor climático (temperaturas medias, abundancia y frecuencia de lluvias).
Los efectos en el suelo en relación con la presencia de contaminantes pueden ser
variados, e incluso variar con el tiempo o con las condiciones climáticas. En unos
casos los contaminantes se acumulan en formas lábiles, de alta solubilidad, de
forma que están disponibles para que los animales y vegetales que viven sobre el
mismo puedan captarlos, y sufrir sus efectos tóxicos. También pueden facilitar la
contaminación de los acuíferos, ya que las aguas de infiltración pueden incorporar
a éstos los contaminantes. Pero también pueden tener un efecto absorbente,
actuando como un biofiltro altamente reactivo que facilita la inmovilización de los
contaminantes gracias a procesos físicos (filtración), físico-químicos
(neutralización), químicos (sorción, precipitación, complejación, degradación
química) o biológicos (biodegradación). En este sistema juegan un papel
especialmente importante las arcillas, debido a sus propiedades de absorción,
adsorción e intercambio iónico. Sin embargo, cuando se supera la capacidad de
amortiguación del suelo, éste se convierte de hecho en fuente de contaminación.
De igual forma, un cambio en las condiciones climáticas puede producir la
reversibilidad del proceso. Por ello a menudo se habla de que la presencia de
contaminantes en el suelo constituye una bomba de tiempo química, que aún si en
un determinado momento no produce efecto alguno, si puede hacerlo en un futuro.
Por ejemplo, si la erosión del mismo induce un transporte de los contaminantes a
otras áreas.
En relación con ello, tenemos que definir el concepto de Carga Crítica de un suelo,
como la cantidad máxima de un determinado componente que puede ser
incorporado a un suelo sin que se produzcan efectos nocivos.
Esto nos lleva a otros conceptos importantes en lo relativo a la presencia de
contaminantes en el suelo: los de geodisponibilidad y biodisponibilidad.
La geodisponibilidad es la consecuencia directa de la actividad minera: al llevar a
cabo la explotación minera de un yacimiento, se ponen a disposición del medio
geológico unos elementos que antes no lo estaban, o lo estaban de forma mucho
más limitada. Cabe destacar, no obstante, que muchos yacimientos minerales,
particularmente los de menas sulfuradas, son en sí fuentes naturales de
contaminación ambiental. Esto depende en gran medida de si son o no aflorantes,
de su profundidad (en especial, si se localizan por encima o por debajo del nivel
freático), composición mineralógica, etc.
La biodisponibilidad, por su parte, sería “el grado por el cual un contaminante en
una fuente potencial, está disponible para ser tomado por un organismo”. Por
ejemplo, muchas plantas tienen la capacidad de absorber determinadas
concentraciones de elementos pesados, siempre que se encuentren en el suelo en
formas solubles, o asociados a nutrientes básicos.
Conclusión.
La Materia Orgánica del suelo es de fundamental importancia para todos los
procesos llevados a cabo en la prosecución de una buena producción de
vegetales, para que den abundantes rendimientos, maximizando la eficiencia del
factor suelo, redituando en un buen ingreso económico.
Para ello existen numerosas especies de Abonos Verdes utilizados especialmente
para lograr la sustentabilidad del suelo a largo plazo, mejorando progresivamente
la cantidad y calidad de la Materia Orgánica disponible. Esto se demuestra luego
en la influencia que tiene sobre los cultivos de renta posteriores, produciendo
cosechas más o menos abundantes, según sea el caso de tal o cual tipo de abono
sobre un cultivo receptivo o no al efecto del mismo.
También, junto con los efectos mencionados, se producen varias acciones
benéficas sobre la estructura, calidad y vitalidad del suelo.
Todo esto se logra a través de un inteligente proceso de toma de decisiones en
las que se determinara finalmente el tipo de abono verde a utilizar, según el
objetivo del empresario.
Sin más que decir, los dejare con un pequeño poema dedicado al suelo, abramos
las mentes y disfrutemos este bello texto.
Poesía al Suelo Conservaras tu suelo productivo, Ayudaras a su mejoramiento, Detendrás su integridad contra el agua y el viento, Protegerás su superficie manteniéndola cubierta, No le permitirás pasar sed ni hambre.
Cuidaras en herencia a tus hijos
Tal como lo recibiste, Aun mejorado. Lo usaras mientras vivas, Con prudencia y habilidad, Para que te rinda al máximo, Sin perder su fertilidad ni aptitud prístina. Así cuando llegues a la etapa inexorable, Sentirás la satisfacción de haber cumplido. Y la sensación de asegurar para las generaciones futuras
El bienestar y progreso a que aspira este mundo
Tan convulsionado. Que no repara en el mismo valor Que tiene el bien que desperdicia y destruye.
Casiano Quevedo.
Bibliografía:
ITGE (1995). Contaminación y depuración de suelos. Publicaciones del ITGE. 330
pg.
Krauskopf, K.B.; Bird, D.K. (1995) Introduction to geochemistry. McGraw-Hill, NY,
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McLean, J.E.; Bledsoe, B.E. (1992). Behaviour of metals is soils. USEPA Ground
Water Issue, EPA/540/S-92/018.
Porta, J.; López-Acevedo, M.; Roquero, C. (1999) Edafología para la agricultura y
el medio ambiente. Ediciones Mundi-Prensa. 849 pg.
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Williams, I. (2001) Environmental geochemistry. Wiley, NY, 388 pp.
http://www.consultorasuelos.com.ar/poesia.htm Casiano Quevedo
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