FERTILIDAD: TEXTURA Y ESTRUCTURA DEL SUELO

Introducción

El suelo es una capa delgada, que a lo largo de los siglos ha ido conformándose muy lentamente, como consecuencia de la desintegración paulatina de rocas de la superficie, gracias a la acción de diferentes agentes como el agua, la temperatura, el viento o agentes biológicos, entre otros. Considerando el suelo como un organismo vivo que con el tiempo va modificando sus características, puede establecerse que el suelo que observamos en un lugar en un momento concreto se encuentra en una etapa determinada de desarrollo temporal. De todas estas etapas, la primera de ellas se inicia en el material original, material parental o roca madre. El material original a partir del cual se forma el suelo, determina en parte sus características, y puede ser la roca subyacente, los depósitos de ríos y mares (suelos aluvionales), del viento (suelos eólicos) o suelos de cenizas volcánicas. 

Se trata de un elemento clave en agricultura, ya que da soporte a las plantas en forma de una capa permeable para las raíces, actuando también como depósito de nutrientes y agua. Dependiendo de la composición que presente, la capacidad de los suelos para proveer los diferentes nutrientes varía.

La fertilidad del suelo puede definirse como la capacidad del mismo para sostener el crecimiento del cultivo o el establecimiento de ganado, es decir, este concepto se aborda desde el punto de vista edáfico y la perspectiva de la producción de cultivos, así como del desarrollo de actividades relacionadas con la ganadería. Con el paso del tiempo se han incluido en esta definición los conceptos de rentabilidad y sustentabilidad. En ocasiones se hace una distinción entre fertilidad química, física y biológica, aunque en determinados casos no es posible hacer una clara separación entre ellas. La fertilidad química, también conocida como fertilidad mineral, se refiere a la capacidad del suelo para proveer los nutrientes esenciales que precisan las plantas para su desarrollo, motivo por el cual se evalúa en función de la disponibilidad de los nutrientes a través de un análisis de suelos, es decir, mediante un proceso diagnóstico tras el cual se definen una serie de estrategias de fertilización. El término fertilidad física se relaciona con la capacidad del suelo para garantizar las condiciones estructurales necesarias para el sostén y crecimiento de los cultivos. Por último, la fertilidad biológica implica los procesos biológicos del suelo, que están vinculados con los organismos que en él se encuentran, los cuales resultan imprescindibles para la continuidad de determinados procesos del suelo. A pesar de su importancia, se trata del área de conocimiento edafológico menos desarrollada, aunque recientemente se han producido avances respecto a la bioquímica de los suelos o estudios enzimáticos y la ecología microbiana.

Aunque el término fertilidad no estaba completamente definido, las prácticas agrícolas tradicionales mantenían la fertilidad del suelo optimizando al máximo la gestión del agua y la materia orgánica, mediante el riego y la aplicación de enmiendas orgánicas como estiércol o restos de cosecha. A esto se añade la gestión de la superficie mediante barbecho semillado, asociaciones y rotaciones de cultivos y un laboreo mínimo, entre otros. Así, mediante la puesta en marcha de actuaciones complejas de carácter local, se lograba una gestión integradora del territorio y sus recursos. Sin embargo, actualmente, el progreso de las estructuras agrarias y los avances tecnológicos, aunque ha permitido una intensificación del uso de las parcelas, ha acentuado la dependencia a una serie de recursos renovables y no renovables, debido a una pérdida de la capacidad de autorregulación y comunicación mantenida entre el agricultor y su medio productivo.

Los principales factores que afectan a la fertilidad de los suelos son la disponibilidad de nutrientes, la salinidad y alcalinidad, el hidromorfismo, la acidez y las limitaciones de tipo físico. De todos ellos puede hacerse una clasificación entre aquellos elementos que son irreversibles o reversibles con mucha dificultad y los que son reversibles con una mayor facilidad. Entre los primeros se encuentran la salinidad, el hidromorfismo, además de la profundidad selectiva y la textura. Los reversibles son la disponibilidad de nutrientes, la acidez y otros como los pisos de arado y la presencia de costras, que se engloban en las limitaciones de tipo físico.

La erosión también constituye un elemento limitante de la fertilidad edáfica, sin embargo, no se engloba dentro de los análisis de suelo, por lo que no se tratará en esta publicación. En términos generales, establecer que se trata de un proceso de desgaste, arrastre y pérdida completa de las partículas del suelo debido a la acción de diversos agentes, como la lluvia o el viento, cuya acción, como consecuencia a una destrucción de la vegetación de la superficie, lleva a una degradación de su estructura y al arrastre de su capa fértil. Este fenómeno se intensifica en terrenos que se encuentran en pendiente.

Textura

La textura o granulometría comprende la distribución de los minerales en función de su tamaño o más bien su diámetro, suponiendo las partículas esféricas, independientemente de su naturaleza y composición. En definitiva, expresa las proporciones de los diversos tamaños de partículas orgánicas presentes en una muestra de tierras. Relacionado con este concepto se encuentra la fracción textural o el conjunto de partículas cuyos tamaños se encuentran comprendidos dentro de un cierto intervalo.

Por convenio internacional las partículas se clasifican en base a su diámetro entre:

  • Piedras y gravas: con un diámetro superior a los dos milímetros. Por norma general tienden a considerarse aparte, puesto que la granulometría propiamente dicha se refiere a la tierra fina, es decir, a todas aquellas partículas cuyo diámetro se encuentra por debajo de los dos milímetros.
  • Arenas: de cincuenta micras a dos milímetros.
  • Limos: cuyo diámetro se encuentra comprendido en un rango entre las dos y las cincuenta micras.
  • Fracción fina: denomina comúnmente arcilla, aunque se trata de un término incorrecto, puesto que no comprende únicamente a los minerales de arcilla, sino que agrupa otros minerales cuyas partículas tienen un diámetro inferior a las dos micras.

Los términos arenas y limos también puede prestarse a confusión, dado que existen rocas no consolidadas, denominadas así. Sin embargo, el término arena o limo respecto a fracción granulométrica representa, únicamente, la fracción predominante.

Esta clasificación suele representarse en lo que se conoce como triángulo de texturas, cuyos tres lados corresponden respectivamente a los porcentajes de arena, limo y arcilla. Para un suelo determinado, los ejes de coordenadas así trazados confluyen en un punto cuya posición indica con exactitud la composición granulométrica del mismo. No se ha llegado a un acuerdo internacional respecto a este tipo de representación, por lo cual existen diferentes tipos.

Las propiedades del suelo en base a su granulometría se definen a continuación:

  • Textura arenosa: se trata de suelos bien aireados, fáciles de trabajar, aunque pobres en reservas de agua y elementos nutritivos que se pierden fácilmente por infiltración a capas más profundas. Presentan además una baja capacidad de cambio aniónico y catiónico.
  • Textura limosa: un exceso de limo e insuficiencia de arcilla, pueden desembocar en la formación de una estructura masiva, la cual lleva asociadas una serie de malas propiedades físicas. Esta tendencia puede corregirse con un contenido suficiente en humus y calcio. A pesar de ello, es un suelo que puede trabajarse con relativa facilidad. Cuando se secan forman terrones fáciles de desagregar.
  • Textura arcillosa: denominado también como suelo pesado. En agricultura supone un desafío, puesto que la capacidad de drenaje es limitada, es decir, existe riesgo de encharcamiento. Asimismo, presenta una fuerte plasticidad cuando está húmedo, tendiendo a la compactación en estado seco. El riesgo de compactación se debe a la presencia de partículas de tamaño muy reducido con pocos espacios de poros o microporos. Absorben y retienen gran cantidad de agua, lo que compromete la aireación y el drenaje. Si llega a secarse puede formar una corteza en la parte superior. Todas estas características pueden suponer un problema para la penetración de las raíces.
  • Textura franca o equilibrada: se establece que se trata del estado óptimo, presentando la mayor parte de las cualidades de los tipos anteriormente descritos, sin presentar sus defectos.

Estructura

La estructura del suelo, es un indicativo del modo de agregación de las partículas, el cual puede dividirse en dos niveles, que son la escala macroscópica o estructura propiamente dicha, observable a simple vista y la escala microscópica, que también se conoce como microestructura o micromorfología. Resulta de procesos de diversa naturaleza: biológicos, químicos, físicos y mecánicos. El predominio de cualquiera de ellos da origen a un tipo de estructura diferente. En su formación resultan clave los cementos floculados, que son elementos finos o coloidales, los cuales forman puentes o revestimientos alrededor de las partículas minerales más gruesas, uniéndolas entre sí, de forma más o menos íntima, constituyendo así agregados separados. Si la cantidad de cementos es baja o son poco eficaces, la estructura puede ser suelta en el caso de aquellos con textura más gruesa o coherente si, por el contrario, la textura es más fina.

Determina, por tanto, la distribución en el espacio tanto de la materia sólida como de los espacios vacíos (poros), de los cuales algunos pueden estar ocupados por agua, mientras que en los más gruesos se encuentra el airea. Esta característica condiciona propiedades físicas fundamentales del suelo, como son la aireación o la retención por fuerzas capilares de una reserva de agua disponible para su utilización por las plantas.

La porosidad se relaciona con dos valores, que son la densidad real y la densidad aparente, denotadas como D y D’, respectivamente. La densidad real es la densidad de la fracción sólida, independientemente de los huecos existentes, la cual puede medirse con ayuda de un picnómetro. La densidad aparente, es la densidad del suelo seco en conjunto, es decir, comprende la fracción sólida y los poros y puede medirse mediante diferentes métodos, como el del cilindro metálico de 250 cm3, que se introduce en el suelo y se retira con su contenido, evitando que ocurra una compactación. Los poros gruesos, tal y como se ha especificado, están ocupados por el aire después de que se filtre el agua de las lluvias a las capas más profundas, de manera que su volumen define la capacidad en aire. Los poros medios retienen el agua en una forma aprovechable por los cultivos. Finalmente, los poros más finos, a pesar de ser también un almacenamiento de agua, está no puede ser absorbida por las plantas (agua ligada). El conjunto del volumen de los poros determina la porosidad total, que se subdivide a su vez en dos partes: la porosidad no capilar (macroporosidad) o capacidad en aire y la porosidad capilar (microporosidad), que se obtiene de la suma del agua capilar absorbible y el agua ligada. La porosidad se representa en unos diagramas, en los que se representa la distribución volumétrica por horizontes, de los valores más característicos.

La estructura no es una característica imperturbable en el tiempo, sino que puede sufrir una serie de modificaciones con el tiempo, en función de las circunstancias. Durante determinados periodos puede volverse menos favorable o degradarse, pudiendo reconstituirse posteriormente en caso de que las condiciones sean más óptimas. Algunos de los factores de degradación más comunes son: los periodos húmedos, que provocan la expansión de las arcillas, llevando a una degradación de las estructuras fragmentadas; las lluvias violentas, capaces de diluir los cationes floculantes, dispersando los cementos, pudiendo incluso llegar arrastrar parte de las partículas finas, llevando a un empobrecimiento; la pérdida de los cementos orgánicos más eficaces debido a una biodegradación muy rápida; y, por último, la acidificación y el cambio del estado del humus, acompañados normalmente de compactación y una disminución de la aireación.

El estudio y comprensión de la microestructura, complementa los resultados que puedan obtenerse en el análisis a nivel macroscópico. Aunque, por norma general, suele emplearse una terminología algo compleja al respecto, existen cuatro términos fundamentales, que son esqueleto, plasma, huecos e inclusiones. El esqueleto es la parte conformada por partículas gruesas, que pueden llegar a observarse o distinguirse de manera aislada. El término masa se refiere a la masa fundida en la cual predominan elementos finos, prácticamente no apreciables individualmente. Las inclusiones, conocidas también como rasgos edáficos, ofrecen información sumamente útil sobre la edafogénesis y su forma y naturaleza son muy diversas.

Con el fin de ilustrar la importancia de la estructura se va a efectuar una comparativa entre dos suelos de misma granulometría o textura (limosa) y dos tipos de estructura opuestos. La primera es una estructura en agregados construidos, en un medio con fuerte actividad biológica, mientras que la segunda es una estructura particular coherente, cuando no pudo formarse ningún agregado. Puede observarse entonces que en el primer tipo la porosidad es mucho mayor que en la segunda muestra, cuyos poros gruesos han desaparecido prácticamente en su totalidad, al contrario de lo que ocurre en la primera en la cual existe una buena distribución entre los poros gruesos y los finos.

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