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Visiones de la Ecología: MATERIA ORGÁNICA  / Agua y suelo


Margalef, Ramón (1995) Ecología. Omega Ediciones. Barcelona.

Extracto capítulo 6: Sustrato Sólido, páginas 213 -233.

 

Socoroma, 2013

preparación del suelo para siembra de papas

 

Todo sedimento, y en especial el suelo contiene una parte de materia orgánica: es el 1% del peso total en suelos desérticos, el 100% en la turba y el promedio suele quedar alrededor del 5%.  En sedimentos marinos profundos puede bajar hasta 0,1%.  En realidad, la cantidad de carbono orgánico retenido en suelos y sedimentos es muy superior al carbono orgánico contendido en el cuerpo de los organismos.

De manera general, se habla de humus (del latín humus= tierra, suelo) para referirse a la parte orgánica del suelo y de sedimentos subacueos, y también para una categoría de materia orgánica disuelta en el agua y muy estable.  El humus deriva de restos de organismos, de sus excreciones y secreciones, con todos los productos de su transformación de modo que su composición de origen es muy variada.  La denominación de humus se aplica una vez se ha perdido la estructura orgánica microscópica original y se ve amorfo.

En el proceso de humificación, o transformación del material originario en humus, juegan todos los procesos de alteración selectiva siendo posible que estos procesos se aceleren: tanto la enorme extensión superficial de las arcillas como el suministro de oxígeno gaseoso pueden facilitarlos.  Pero en todo caso, se manifiesta la misma regularidad: los materiales más fácilmente degradables se descomponen o transforman con mayor rapidez y el material que se acumula contiene una proporción creciente de enlaces resistentes a la degradación biológica, frecuentemente formando moléculas o partes de moléculas en forma de ciclos o anillos.  Esta secuencia es muy general y no solo limitada al agua o al suelo.  Incluso tiene una manifestación o proyección filogenética: en la matriz orgánica de las conchas de los moluscos, en el curso de la evolución disminuye la proporción de glúcidos y proteínas y aumenta la de moléculas favorables a la nucleación y a la formación de anillos con enlaces periféricos que pueden fijar otras moléculas.

La existencia de grupos fenólicos es típica del humus, así como también la existencia de funciones acidas; pero por lo demás, la composición varía mucho y de manera indefinida.  Puesto que hay semejanzas entre los ácidos húmicos y la lignina, cuyas moléculas contienen también anillos, se supuso que los ácidos húmicos derivaban principalmente de la lignina, pero en realidad pueden derivar de un espectro mucho más amplio de sustancias iniciales. (…) Es innegable que una fuente importante del humus del suelo está formada por la celulosa y por la lignina, un componente de las membranas vegetales que constituye entre el 18 y el 31% del peso de las paredes lignificadas en la madera.  Ligninas y celulosas no son digeridas por animales superiores, si no es con ayuda de microorganismos y el proceso de su ataque se continúa en el suelo por hongos y bacterias.  Los pequeños excrementos de gran actividad bioquímica a este respecto y son un elemento característico de la estructura del suelo.  El proceso de transformación de la materia orgánica originaria en humus es lento, los primeros cambios son los más rápidos, los glúcidos se descomponen con facilidad y los fosfatos se hidrolizan rápidamente, además va separándose nitrógeno.

Es lamentable y puede resultar sorprendente que el conocimiento de la composición química del humus terrestre no sea mejor que el que se posee acerca de la composición de las formas estables de la materia orgánica disuelta en las aguas naturales.  En este momento es difícil hablar con sentido de tipos de humus y de sus propiedades.  Ordinariamente se distinguen: humina, insoluble; ácido fulvico, soluble en ácidos pero no en álcalis; ácido húmico, soluble en álcalis, pero no en ácidos y ácido humatomelanico que es la fracción del ácido húmico soluble en alcohol.  En todo caso, el humus consiste en moléculas cicladas, probablemente más del 30% del material es de carácter aromático y según el material original, predominan unos u otros tipos de fenoles.  Dichos fenoles están condensados y existe una cantidad variable de aminoácidos incorporados al complejo poli fenólico. En esta forma final, el humus representa una síntesis o recombinación de moléculas más sencillas derivadas de la descomposición de los materiales originarios.

De manera tosca y práctica se suele hacer la distinción entre el humus ácido no saturado y el humus saturado.  El primero es propio de turberas y suelos pobres, en ecosistemas con poca vida bacteriana.  Tiene propiedades queladoras semejantes a las de compuestos húmicos disueltos en el agua que solubilizan y movilizan diversos metales.  El humus ácido se dice que funciona como coloide protector para hidróxidos de hierro y aluminio facilitando su movilización y su lavado.  El humus saturado o neutro esta neutralizado ordinariamente por calcio y en esta forma es predominante en suelos forestales y cultivables que tienen una flora microbiana rica.  Los suelos que tienen el complejo humus – arcilla neutralizada con sodio son alcalinos y se presentan por ejemplo en cuencas endorreicas. Frecuentemente se hallan relacionados con aguas bicarbonatadas sódicas.

El humus se halla íntimamente asociado con la arcilla formando un material absorbente con gran capacidad de retención de agua y de elementos nutritivos.  Las partículas de arcilla están revestidas de las moléculas orgánicas, orientadas, del humus en forma de coloide protector.  Semejante fijación ocurre a pesar de que ambos, arcilla y humus, son electronegativos y podrían coexistir como coloides en suspensión a un pH bajo.  La cantidad de humus fijada sobre la arcilla depende del pH, a un pH de 3,85, la arcilla fija el 9,6% de su peso, a pH 8,5 solo el 2,05%.  Estas relaciones tienen asimismo interés en la nutrición de animales acuáticos filtradores, pelófagos o arcillofagos, en los que la arcilla en suspensión sirve de vehículo a la materia orgánica que se puede utilizar para el sustento.

El agua

El suelo es una estructura sólida y porosa, formada por granos de diversos tamaños que dejan entre si un sistema de cavidades que ordinariamente representa entre el 40% y el 60% del volumen total, ocupado por aire y agua.

En los sedimentos o suelos subacuáticos y en los suelos terrestres anegados el agua (suelos de gley) ocupa todos los espacios.  Puesto que el agua que imbibe el sedimento o el suelo no tiene la movilidad que tendría de no existir la matriz sólida, la difusión es lenta. Y la oxigenación deficiente.  Si el sedimento o el suelo contiene poca materia orgánica y su parte mineral es gruesa (arena de playas) los cambios del nivel del mar o la corriente freática facilitan el flujo y la concentración de oxigeno es suficiente para permitir la vida hasta a varios centímetros e incluso decímetros bajo el nivel superior.  Pero   si los animales son finos o existen materiales finos rellenando los huecos entre los gruesos, la circulación se vuelve lenta.  Si dichos materiales finos contienen además una parte importante de materia orgánica oxidable, se consume mucho oxígeno y se establecen condiciones reductoras, lo cual acontece comúnmente en suelos subacuáticos, por lo menos durante parte del año.

Los suelos de gley se ven abigarrados por la presencia de núcleos con hierro reducido u oxidado y sulfuros diversos, recordando los suelos acuáticos indicados.  Estos suelos como asimismo los subacuáticos se cuartean fácilmente en polígonos cuando se desean atestiguando así la falta de otra estructura elemental.  Si son pobres en bases, cuando se inundan después de haber permanecido secos, se puede formar ion sulfato que da acidez al agua.

El permafrost es un suelo impregnado de agua y congelado.  La baja temperatura retarda la descomposición y confiere algunas propiedades particulares al suelo.  Cuando la temperatura aumenta, el suelo se deshiela empezando por arriba y frecuentemente no más de medio metro, de modo que aparece una capa de agua líquida encima del hielo permeable, formándose grandes charcos en los que se desarrollan animales subacuáticos.

Un suelo puede retener efectivamente cierta cantidad de agua, privándola de descender.  Su capacidad de retención se expresa en volúmenes un suelo de hayedo, por ejemplo tendrá una capacidad de retención del 59%.  El contenido total de agua se debe a distintos factores, hay un agua de gravedad, circulante, que puede no entrar en la capacidad de retención y además agua retenida por capacidad de retención y además agua retenida por capilaridad en los huesos de las estructuras, el agua higroscópica depende de la naturaleza de los materiales, es por ejemplo del 0,4% en arena. La cantidad total de agua contenida en un suelo se designa con el nombre de holardia y la cresardia que es la cantidad de agua que está a disposición de las plantas y que es menor que el agua total.

El agua que atraviesa un suelo se llevaría las sales solubles si no fuera porque las cargas residuales del complejo de arcilla y humus retienen iones en su superficie.  En realidad por su naturaleza, el suelo se comporta como un cambiador de iones, tendiendo a un equilibrio propio con el agua, la cual tiende igualmente a una composición determinada.  Este equilibrio afecta al pH: si el complejo arcilla humus está saturado con hidrógeno, el pH del agua en equilibrio es de 4, si esta neutralizado el pH varia entre 7 y 10.   El pH de los distintos suelos queda entre los límites indicados; si hay ácidos húmicos como tales puede bajar a 2,2 y en el extremo opuesto, elevadas concentraciones de carbonato sódico llevan el pH a 10.  Los cambios en el pH dan la idea de los cambios de hidrogeno y de bases, pero puesto que se puede tener un mismo pH con distintas bases cambiables, el pH solo no es criterio suficiente sobre fertilidad y otras propiedades importantes en ecología.  Al interpretar las mediciones del pH del agua que está en equilibrio con el suelo, debe tenerse en cuenta que dicha agua suele estar en equilibrio con una atmósfera que contiene una mayor proporción de CO2 que el aire libre.

El PH y la concentración de diferentes iones muestran una considerable variación horizontal en relación con las plantas, principalmente con los árboles, bajo los cuales el lavado de las hojas por la lluvia puede determinar cierto enriquecimiento en Ca Mg y K, mientras que el pH suele ser algo más bajo en el tronco.

El agua del suelo lleva sales en disolución en cantidad variable.  Su concentración total se usa para una clasificación de los suelos en perpeloides, cuya agua contiene menos del 0,2% en sales, peloides de 0,2 a 0,5 %, haloides de 0,5 a 2% y pehaloides, con más de un 2% de sales, a cuya última categoría pertenecen todos los suelos o sedimentos submarinos.

La introducción de riego abundante en terrenos salados con agua dulce, pueden conducir a profundas alteraciones en la naturaleza de los suelos que en el caso indicado, llegan a hacerse alcalinos.  En los suelos más o menos salados, la separación de agua por parte de las plantas exige en estas una mayor fuerza osmótica.   Todas las plantas necesitan un mínimo de sales en el agua del suelo, si el agua es muy pura, las plantas han de trasegar mucha agua para conseguir una producción muy baja y la flora es muy pobre (suelos turbosos y arenosos)

El agua del suelo está sometida a evaporación y la pérdida de agua afecta a los organismos.  Antes de que se alcance el punto de marchitez de la vegetación por déficit de agua, los animales escapan profundizando, existiendo diferencias en el comportamiento de unos y otros. Así los colemborlos, de tegumentos finos, escapan antes que los ácaros oribatidos de tegumentos gruesos.  Las variaciones anuales en la distribución de la humedad del suelo condicionan migraciones verticales de la fauna

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Referencias de imágenes:

RChJ, 2013.  Socoroma, Chile.

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