Historiayhorizontes

Historia de la ciencia del sueloHistoria de la ciencia del suelo

• Al explicar el universo, Aristóteles (384 – 322 A.C.) distinguía cuatro formas elementales originadas de la misma materia amorfa a la que un espíritu dotado de razón había modelado. Los cuatro elementos o estados de la materia eran el fuego, el aire, el agua y la tierra, portadores de cualidades "activas" como el frío y el calor y cualidades "pasivas" como la sequedad y la humedad.

• Teofrasto (371 – 286 A.C.), dio al suelo el nombre de "edaphos" para distinguirlo de la tierra en sentido cósmico, y distinguió en él un estrato superficial de contenido variable de humus, un subsuelo con características de capa "grasa" que aportaba nutrientes a las raíces de los pastos o hierbas y un substrato que suministraba jugos nutritivos a las raíces de los árboles. Por debajo se ubicaba el reinado de la oscuridad.

• Catón el Viejo (234 – 149 A.C.), prominente científico romano, desarrollóuna clasificación de los suelos arables basada en su utilidad para la producción. Numerosos escritores romanos, que resultaron agudos observadores de la naturaleza, derivaron empíricamente relaciones que servían de guía para el uso y cuidado de la tierra para la producción de alimentos y fibras. Entre ellos deben mencionarse a Varrón, Columela y Plinio el Viejo.

• A la caída del Imperio Romano, la ciencia de los suelos agrícolas se estancó y fueron muy pocas las contribuciones producidas hasta mediadosdel siglo XIX, cuando se propusieron nuevas clasificaciones utilitarias.

Período moderno (1800-1860)Período moderno (1800-1860)

Justus von Liebig (1803-1873)Justus von Liebig (1803-1873)

Padre de la teoría de la nutrición mineral de las plantas,

Formulación de la Ley de Mínimos. Liebig (1855) enunció dicha ley en tres partes:

1. Por la deficiencia o ausencia de un constituyente necesario, estando los otros presentes, el suelo no será productivo para aquellos cultivos para los que dicho constituyente es indispensable.

2. Con las mismas condiciones atmosféricas para el crecimiento de las plantas, las cosechas son directamente proporcionales a la cantidad de nutrientes aportados.

3. En un suelo rico en nutrientes minerales, la cosecha de una parcela no puede ser aumentada añadiendo mayor cantidad de las mismas sustancias.

Padre de la edafología y de la agricultura moderna

Philipp Carl Sprengel (1787–1859)Philipp Carl Sprengel (1787–1859)

“… Y si no siempre se ven los mismos resultados, esto se debe o a que el suelo tiene suficiente sal, o falta una de las otras substancias necesarias para el crecimiento. Porque es indiscutible que, cuando las plantas necesitan 12 substancias para su desarrollo, no crecerán si alguno de ellos no está presente, y crecerán de forma deficiente si no está disponible en las cantidades suficientes que requiere la naturaleza de la p l a n t a . ” S p r e n g e l ( 1 8 2 8 )

Padre de la edafología y de la agricultura moderna

Define el suelo como un ente natural independiente

Período moderno (1800-1860)Período moderno (1800-1860)

Boussingault (1802-1887)Considera los elementos del suelo en dos estados: asimilables y no asimilables.

Francia

Gran Bretaña

Lawes y GilbertEnsayos sofre fertilización.

V. V. Dokuchaev (1846-1903)V. V. Dokuchaev (1846-1903)

Concibió el sistema de perfiles A-B-C, extendiendo conceptos existentes (Orth, Müller)

Cristalizó el concepto del suelo como cuerpo natural independiente, y que puede apreciarse en un perfil compuesto de horizontes. Esto facilitó su descripción sistemática, comparación y clasificación

Padre de la edafología moderna

Discípulos de DokuchaevDiscípulos de DokuchaevSibirtsev, Zajarov, Glinka

Glinka, 1924. InternationalSoil Science Society (ISSS)

Ciencias del suelo en Estados UnidosCiencias del suelo en Estados Unidos

• E. W. Hilgard. “Soils”- análisis de laboratorio• Whitney. “Soil Survey”• C. F. Marbut “The soils of United States”• J. S. Joffe• C. E. Kellog “Soil Survey Manual”

Historia reciente (Europa)Historia reciente (Europa)

• Philippe Duchaufour (1912-2000). Puso de manifiesto las interralaciones entre material de partida, vegetación, vegetación, tipo de humus y suelos.

• D. Hall, J. Russell, G. W. Robinson.• H. Stremme, M.E. Misterlich.• D.J. Hissink, W.F.J. van Beers.• W.L. Kubiena - estudio de la micromorfología de

suelos.

Historia reciente (Estados Unidos)Historia reciente (Estados Unidos)

• H. Jenny – desarrollo de la edafología genética• H.H. Bennet – estudio de la erosión del suelo• Wischmeier and Smith (USLE)• W.H. Green and G.A. Ampt – ecuaciones de

movimiento de agua en el suelo

Edafología en EspañaEdafología en España

• Emilio Huguet del Villar (1871-1951)• 1929 - publica “Geobotánica” con referencia a

factores edáficos y una clasificación de suelos• 1931 - publica “El suelo”• 1937 - “Los suelos de la península luso-

ibérica”• 1938 - Primer mapa de suelos de la península

ibérica 1:1.500.000

Retos de la edafologíaRetos de la edafología• Desarrollo sostenible de la agricultura• Papel en el ciclo del agua - Escasez de recursos hídricos y

aprovechamiento sostenible• Salinización y sodificación• Contaminación orgánica e inorgánica• Erosión• Sumidero de carbono e influencia en los ciclos de los gases de

efecto invernadero – cambio climático• Integración con otras disciplinas (Interdisciplinariedad)• Ordenación del territorio• Aproximación de las ciencias del suelo a la sociedad

Definición de sueloDefinición de suelo

• No es posible dar una definición precisa y rigurosa de suelo.

• Definiremos “suelo” por medio de una lista de sus características más comunes.

• A veces no podremos decidir si un determinado material es un suelo o no.

Un suelo es un cuerpo natural en continua evolución, que es producto del ambiente en el

cual se encuentra.


Cuerpo dinámico natural que tiene unas propiedades producto del efecto combinado del

clima y la actividad biológica, modificadas por la topografía, actuando sobre un material parental

durante un prolongado periodo de tiempo


El suelo es el material geológico no consolidado situado en la superficie de la Tierra,

generalmente a menos de 2 m de profundidad.


Un cuerpo estructurado, tridimensional, no consolidado, constituido por materia mineral y orgánica que se forma de manera natural en la superficie de la tierra y es capaz de soportar el

crecimiento de las plantas


Un cuerpo natural con constituyentes minerales y orgánicos, dividido en horizontes de potencia y

profundidad variable que se diferencia del material subyacente en morfología, composición,

propiedades físicas, propiedades químicas, características biológicas o una combinación de

las anteriores.



“Ente natural organizado e independiente, con unos constituyentes, propiedades y génesis que son el resultado de la actuación de una serie de factores activos (clima, organismos, relieve y tiempo) sobre un material pasivo (la roca madre)"

• Perfil = corte en el terreno que permite ver el suelo desde la superficie hasta el material de partida, o material infrayacente no edafizado

• Horizontes = capas diferenciadas que conforman un perfil

Horizonte genéticoHorizonte genético

• Los horizontes se diferencian unos de otros por:– Textura– Color– Estructura– Propiedades químicas– Presencia de elementos diferenciados (p.e., piedras, restos vegetales,

carbón…)

Capa horizontal, aprox. paralela a la superficie, que difiere delas capas situadas por encima y por debajo. Se forman durante lagénesis del suelo. Su formación, llamada horizonación, se debe

a los procesos edáficos que tienen lugar en el suelo

• Pedión: Es la unidad más pequeña de suelo que contiene todos los horizontes de un tipo de suelo particular.

PediónPedión

PediónPediónLas dimensiones laterales del pedión han de ser lo suficientemente grandes para que permitan estudiar la naturaleza de cualquier horizonte, aunque sea de espesor variable, o incluso discontinuo, y las verticales han de corresponder a todo el suelo. Su forma es semejante a un prisma hexagonal, y su área basal varía desde uno a diez metros cuadrados, dependiendo de la variabilidad del suelo. El perfil del suelo queda representado por una cualquiera de las caras verticales de este pedión .

El conjunto de pedones contiguos con características similares, forma el "polipedón" que constituye una unidad de suelo para la clasificación y cartografía.

Nomenclatura (Dokuchaev)Nomenclatura (Dokuchaev)

• Ciclo edáfico-discontinuidades litológicas (número)• Horizonte principal (letra mayúscula)• Proceso edáfico principal (letra minúscula)• Secuencia (número)

(Numero prefijo) Letra principal(letra sufijo) (número sufijo)

Podzol típico

Acumulaciones de materia orgánica sin descomponer (>20-30%), saturados en agua por largos períodos, a menos que estédrenado artificialmente. Es el horizonte de las turbas.

Contiene 30%, o más, de materia orgánica, si la fracción mineral contiene más del 60% de arcilla, o 20% o más, de materia orgánica, si la fracción mineral no contiene arcilla, o cantidades proporcionales intermedias de carbono orgánico para contenidos intermedios de arcilla.

Horizontes principalesHorizontes principales

Horizonte H


Horizonte O

Horizonte orgánico. Capa de hojarasca sobre la superficie del suelo (sin saturar agua; >35%), frecuente en los bosques.

La materia orgánica se encuentra poco o nada transformada, siendo claramente visible la organización biológica de los restos.


Horizonte A

Mineral. Formado en la superficie o debajo de un horizonte O, con mayor % materia orgánica (transformada) que los horizontes situados debajo. Típicamente de color gris oscuro, más o menos negro, pero cuando contiene poca materia orgánica (suelos cultivados) puede ser claro. Estructura migajosa y granular.

1.Presenta una acumulación de materia orgánica humificada, íntimamente asociada con la fracción mineral, o. 2. Tiene una morfología adquirida por formación del suelo, pero carece de las propiedades de los horizontes E y B.


Horizonte E

Horizonte de fuerte lavado. Típicamente situado entre un A y un B. Con menos arcilla y óxidos de Fe y Al que el hor. A y el hor. B. Con menos materia orgánica que el A. Muy arenosos y de colores muy claros (altos values). Estructura de muy bajo grado de desarrollo (la laminar es típica de este horizonte).


Horizonte BHorizonte mineral en el cual la estructura de la

roca está destruida o sólo queda débilmente manifiesta, Caracterizado por uno o más de los rasgos siguientes:

1. una concentración iluvial de arcilla, hierro, aluminio o materia orgánica, solos o combinados;

2. una concentración residual de sesquióxidos, con relación a los materiales de origen;

3. una alteración del material, a partir de su condición original, tal que se forman arcillas, se liberan óxidos, o ambas cosas, o se produce una estructura granular, en bloques o prismática.


Horizonte C

Horizonte mineral (o capa) de material no consolidado a partir del cual se supone que se ha formado un solum y que no presenta propiedades de diagnóstico de ningún otro horizonte principal.

Blando, suelto, se puede cavar con una azada. Puede estar meteorizado pero nunca edafizado.

Las acumulaciones de carbonatos, yeso u otras sales más solubles se pueden incluir dentro de los horizontes C si el horizonte está poco afectado por los procesos edáficos.


Horizonte R

Capa de roca continua endurecida. La roca de las capas R es suficientemente coherente, cuando está húmeda, para no permitir el cavar a mano con una azada. La roca puede presentar fisuras, pero éstas son demasiado escasas y demasiado pequeñas para permitir un desarrollo significativo de las raíces.

El material pedregoso que permite el desarrollo de raíces se considera también como horizonte C.

K. Horizonte con gran acumulación de carbonato cálcico, o cálcico y magnésico

Y. Horizonte con gran acumulación de yeso


Se presentan cuando el límite entre los horizontes inmediatos es muy difuso, existiendo una capa ancha de transición con características intermedias entre los dos horizontes. Se representan por la combinación de dos letras mayúsculas (p.e., AE, EB, BE, BC, CB, AB, BA, AC y CA). La primera letra indica el horizonte principal al cual se parece más el horizonte de transición.

Horizontes de transiciónHorizontes de transición

Cuando es necesario distinguir discontinuidades litológicas, se usan cifras árabes como prefijos de la correspondiente denominación del horizonte. Por ejemplo, cuando el horizonte C es diferente del material a partir del cual se supone que se ha formado el suelo, situado encima, se puede dar la siguiente secuencia:Ap,Bw, 2C. Capas que contrastan fuertemente dentro del material C, se pueden presentar como una secuencia:Ap, E,Bt, C, 2C, 3C,...

Cifras prefijoCifras prefijo

Los horizontes designados por una combinación simple de letras-símbolo pueden ser subdivididos verticalmente si hay variaciones en alguna propiedad con la profundidad, numerando cada una de las subdivisiones, consecutivamente, comenzando en la parte superior del horizonte (p.e. Bt1 -Bt2 -Bt3 -Bt4). El número sufijo siempre va después de todas las letras símbolo.

Cifras sufijoCifras sufijo

La secuencia numérica se aplica a un símbolo solamente, de tal forma que la secuencia se empieza de nuevo en el caso de que el símbolo cambie (p.e. Bt1 -Bt2 -Btx1 -Btx2). Sin embargo, una secuencia no se interrumpe por una discontinuidad litológica (p.e. Bt1 -Bt2 -2Bt3).

Siempre que es posible se añade una letra minúscula a la letra mayúscula para calificar el nombre del horizonte principal.

Las letras sufijo se pueden combinar, para indicar propiedades que concurren en un mismo horizonte principal (p.e.Ahz,Btg,Cck).

Normalmente no deberían usarse más de dos sufijos juntos.

Letras sufijoLetras sufijo

Principales sufijosPrincipales sufijos

p

horizonte arado, (de plow = arar). Prácticamente siempre referida al hor. A, (Ap)


h

Acumulación de materia orgánica (h de humus). Normalmente por mezcla, en el horizonte A de suelos vírgenes (Ap y Ah son excluyentes) y sólo en los podzoles, por iluviación, en el horizonte B (Ah Bh).


b

Horizonte de suelo enterrado (típico de fluvisoles) o bicíclico(p.e.Btb).


c

Acumulación en forma de concreciones; este sufijo generalmente se usa combinado con otro que indica la naturaleza del material concrecionado (p.e., Bck, Ccs).


g

Moteado (manchas rojas, amarillas y grises). Refleja variaciones en la oxidación y reducción como consecuencia de hidromorfíatemporal (p.e., Bg, Btg, Cg).


k

Acumulación de carbonato cálcico (si los carbonatos están en suficiente concentración el horizonte tiende a ser blanco, masivo, o concentrado en láminas, nódulos o cutanes).


m

Fuertemente cementado, consolidado, endurecido; este sufijo generalmente se usa combinado con otro que indica el material cementante (p.e., Cmkara un horizonte petrocálcico, dentro de un horizonte C; Bmsindica una costra de hierro, dentro de un horizonte B).


m

Fuertemente cementado, consolidado, endurecido; este sufijo generalmente se usa combinado con otro que indica el material cementante (p.e., Cmkara un horizonte petrocálcico, dentro de un horizonte C; Bmsindica una costra de hierro, dentro de un horizonte B).


r

Reducción fuerte, como resultado de la influencia de la capa freática (p.e., Cr), colores gris verdoso/azulados (hidromorfíapermanente, o casi).


s

Acumulación de sesquióxidos de Fe y/o Al (p.e.Bs), generalmente de colores rojizos o amarillos


t

Acumulación de arcilla (p.e., Bt). Casi siempre se trata de arcilla iluvial.


whorizonte B de alteración, (de

weathering = meteorización) reflejada, con respecto al horizonte inferior, por: la arcilla (alto contenido, formada in situ), y/o el color (más rojo o más pardo), y/o la estructura (edáfica, no la de las rocas originales). Si en el material original había carbonatos el B se puede formar simplemente por lavado de estos carbonatos (hor. de enriquecimiento residual). Bw


whorizonte B de alteración, (de

weathering = meteorización) reflejada, con respecto al horizonte inferior, por: la arcilla (alto contenido, formada in situ), y/o el color (más rojo o más pardo), y/o la estructura (edáfica, no la de las rocas originales). Si en el material original había carbonatos el B se puede formar simplemente por lavado de estos carbonatos (hor. de enriquecimiento residual). Bw


kAcumulación de carbonatos secundarios (k de kalcium).

Llamado "ca" en otras terminologías). En B (frecuente), en C (muy frecuentemente) y a veces en A (Ak Bk Ck).

yAcumulación de yeso. Ay By Cy

zAcumulación de sales más solubles que el yeso (y + z =

sa, en otras terminologías). Az Bz Cz


a

e

i

Grado de descomposición de la materia orgánica del horizonte A

na

q

ox

x

f

j

Acumulación de sodio como catión de cambio

Acumulación secundaria de sílice

Acumulación residual de sesquióxidos en suelos tropicales

Desarrollo de consistencia, fragilidad, o densidad elevadas

Horizonte permanentemente helado

Oxidación de sulfuros

Nitidez del límiteNitidez del límite

Topografía del límiteTopografía del límite

Horizonte de diagnósticoHorizonte de diagnóstico

Es un horizonte definido morfométricamente, o al menos con la mayor precisión posible, con datos de

campo y de laboratorio, para la clasificación del suelo

Corresponden a una determinada organización derivada de los procesos edáficos actuantes en el suelo

FAO - tratan de reflejar horizontes genéticos

Soil Taxonomy – no se corresponden necesariamente con horizontes genéticos

Soil TaxonomySoil Taxonomy

• Epipedion- se forma en la parte superior del suelo. Se caracterizan por presentar un color oscuro debido a la acumulación de materia orgánica, o por ser horizontes eluviales.

• Endopedion- se forman en el interior del perfil, no en la superficie, y derivan de procesos de meteorización del material original o de la translocación de materiales de la parte superior del suelo.

SolumSolumParte del perfil afectada por los procesos edáficos. No es

necesario que se corresponda con todo el perfil.

Education

Historiayhorizontes