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,

647 pp.

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.

Soil Survey Division, Natural Resources Conservation Service, United

States Department of Agriculture. Official Soil Series Descriptions [Online WWW].

Available URL: "http://www.statlab.iastate.edu/soils/osd/" [Accessed 23 Mar

2001].http://www.statlab.iastate.edu/soils/index.html/

Williams, I. (2001) Environmental geochemistry. Wiley, NY, 388 pp.

http://www.consultorasuelos.com.ar/poesia.htm Casiano Quevedo