Evolucion conceptual de modelos pedogeneticos

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PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN Los procesos pedogéticos específicos pueden identificarse en las claves taxonómicas de suelos USDA (2014)? Esta clasificación de suelos se estructuró para conocer las limitantes del uso y manejo de los suelos?

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PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN

Los procesos pedogéticos específicos pueden identificarse en las claves taxonómicas de suelos USDA (2014)?

Esta clasificación de suelos se estructuró para conocer laslimitantes del uso y manejo de los suelos?

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ORIGEN Y EVOLUCIÓN CONCEPTUAL DELOS MODELOS PEDOGENÉTICOS

Carlos Enrique Castro Mé[email protected]

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HORIZONACIÓN

Los procesos pedogenéticos conducen a la diferenciación de los horizontes o capas que componen el perfil de suelo.

Page 4: Evolucion conceptual de modelos pedogeneticos

HAPLOIDIZACIÓN

El desarrollo del suelo junto con la acción de los factores formadores conducen a la uniformización de las capas del suelo, debido a las acción de organismos oprocesos de automezclado de horizontes.

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Modelo Función Factorial (Chernozem Ruso)

CLIMA

MATERIAL PARENTAL

ORGANISMOS

RELIEVE

Dokuchaev, 1883

Page 6: Evolucion conceptual de modelos pedogeneticos

Pedocal-Suelos con acumulación de cal en el perfil.

Los suelos pedocales se forman en lugares en que la maleza

y las hierbas son comunes. El clima es más seco, con menos

de 650 mm de lluvia al año. Con menos lluvia, hay menos

meteorización química, hay menos material orgánico y los

suelos son un poco menos fértiles.

Pedalfer-Suelos con acumulación de aluminio o hierro, en el perfil.

En los bosques caducifolios se forma un tipo importante de suelo. En ellos, los árboles pierden sus hojas cada

invierno. Los árboles caducifolios necesitan mucha lluvia: al menos 650 mm de agua lluvia al año. Los

bosques caducifolios son comunes en la parte este y temperada de los Estados Unidos. El suelo tipo pedalfer

es el que se encuentra en los bosques caducifolio. Este tipo de suelo es por lo general café oscuro o negro y

muy fértil.

Fuente: Marbut, et al (1913).

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“...EL SUELO ES FUNCIÓN DE LA INTERACCIÓN DE FACTORES FORMADORES…”

CLIMAMATERIAL PARENTAL

ORGANISMOSRELIEVE TIEMPO

Modelo Funcional completo (Jenny, 1945)

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Modelo general (Simonson. 1959)

1) GANANCIAS

2) TRANFORMACIONES

3) PERDIDAS

4) TRASLOCACIONES

Materia orgánicaSedimentos

ErosiónLavado o lixiviaciónBases.

Tipos de humusSustancias mineralesTipos de arcillas

Materia orgánicaArcilla limos

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INTERCAMBIO DE ENERGIA

INTERCAMBIO DE HUMEDAD

BIOCICLADO EROSIÓN Y DEPOSITACIÓN

METEORIZACIÓN (INESTABLES)

LAVADO DE COMPUESTOS

TRANSFERENCIAS LATERALES

TRASLOCACIÓN EN EL SOLUM

Fuente: Rode, 1961

Crioclástismo Evapotranspiración

Ciclo corto denutrientes

Erosión eólicasedimentación

Ruptura de minerales

Solubilización

Suspensión yDepositación endistancias cortas

Movimientos deMat orgánica, limoo arcilla en sentidovertical

PROCESOS GENERALIZADOS

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ORDEN PROCESOS MAYORES Y ELEMENTALES

1PEDOMORFISMO DE MATERIAL MINERAL

Ortosialitización (argilacion primaria)Neosilialitización (argilacion secundaria)

2PEDOMORFISMO DE MATERIAL ORGÁNICO

Acumulación de turbaAcumulación de humus

3

REMOCIÓN Y ACUMULACIÓN DE MINERALES Y SUSTANCIAS ORGÁNICAS

salinización-desalinización; solochaks, solonetz, solonización

Gleyzación, superficial, intermedia o profunda

Lixiviación-podzolización; lixiviación; ilemerización, podzolización

4CEMENTACIÓN

sílice, hierro

5DEFORMACIÓN

Criogénica; hidrogénica (expansión-contracción); biogénica

Fuente: Gerasimov, 1975

Page 11: Evolucion conceptual de modelos pedogeneticos

Modelo general (Stahr. 1990)

SUELO

Turbación oHistolización

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Fuente: Wilding et al (1983)

“…Los materiales del suelo son transformados porreacciones individuales que incluyen la solubilización,oxidación, reducción e hidrólisis…”

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ENTISOLES

GRADO DE EVOLUCIÓN PEDOGENÉTICA

GELISOLES

INCEPTISOLES VERTISOLES

ARIDISOLES

MOLISOLES

ALFISOLES

OXISOLES

ULTISOLES

ESPODOSOLES

HISTOSOLES

ANDISOLES

ALE

JAM

IEN

TO D

E LA

LÍN

EA C

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AL

Fuente: Watson-Sterner (1987).

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19

89

)

PROCESOS MAYORES PROCESOS ESPECÍFICOS CARACTERÍSTICAS

3 Eluviación Eliminación de material en algunos horizontes (traslocación de coloides)

3 Iluviación Concentración de materia en alguna porción del perfil (argílico- espódico)

2 Lavado Pérdida de materiales solubles en el suelo.

2 Enriquecimiento Adición de material al suelo. (depósitos aluviales).

2 Erosión Remoción de materiales del suelo

1 Acumulación Mineral Adición por acción eólica o hídrica de partículas minerales

4 Calcificación Acumulación de CO3Ca en uno o mas horizontes (sufijo k)

4 Descalcificación remoción de material del suelo CO3Ca de uno o mas horizontes.

3 Salinización Acumulación de sales solubles (CL, SO4, Ca, Mg, Na, K) horizontes sálicos sufijos z, y.

3 Desalinización Remoción de sales solubles

3 Alcalinización Acumulación significativa de sales de Na en el complejo de cambio (sufijos n).

3 Descalinización Eliminación de iones de Na y sales del horizonte nítrico.

3 Lexiviacion (lessivage) Migración mecánica de arcillas y partículas pequeñas desde Hzte A al B (formación de argílico Bt)

3 Pedoturbación Cambio, volteamiento, ciclaje biológico y físico de material del suelo, homogenización.

3,4 Podsolizacion Migración del Fe, Al y/o humus, silicación en horizonte eluvial ( sufijo )

3,4Laterización (desilicación),

ferralización, Ferralitización)Migración de Si, acumulación de Fe y Al. Horizonte óxico, material petroférrico, laterita, plintita.

4 Descomposición Alteración de materiales minerales y orgánicos

4 Síntesis Formación de partículas minerales y sustancias orgánicas

1,3 Melanización Oscurecimiento de materiales minerales.

3 Humificación Transformación de la materia orgánica en humus en bruto

4 PaludizaciónProcesos considerados por algunos como geogénica o lugar de pedogenésis incluye la acumulación depósitos de profundidad (> 30 cm) de la materia orgánica en forma de mulch o turba (Histosoles)

4 maduraciónCambios químicos, biológicos y físicos en suelos orgánicos, después que el aire penetra en los depósitos orgánicos, haciendo posible que florezcan las actividades microbianas.

4 mineralización La liberación de óxidos sólidos mediante la descomposición de la materia orgánica.

3,4Marronización,

Rubificación,ferruginización

Liberación de hierro de los minerales primarios y dispersión de partículas de óxidos de hierro o oxihidróxilos en cantidades cada vez mayores. Los suelos son marrón de color, de color marrón rojizo, y el rojo, respectivamente

3,4 Gleyzación (hidromorfismo)La reducción de hierro en condiciones de suelos anaerobios, con la producción de azulado a gris verdoso; colores de la matriz, con o sin color marrón amarillento, marrón, y moteados negros, y férrico y concreciones manganíferos

1,4 Andolización formación de suelos a partir de cenizas volcánicas

2 lixiviaciónDisminución en el volumen de huecos y por el colapso; compactación y rellenando los huecos de algunos de fina; tierra, carbonatos, sílice, y otros materiales

1, adiciones, 2, perdidas 3, traslocaciones 4, transformaciones.

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CLIMA

FLORA DISPONIBLE

VEGETACIÓNMATERIAL DE ORIGEN

SUELOS

FAUNA

MODELO ECOSISTÉMICO

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ORDEN DESCRIPCIÓN BÁSICA FACTORES CONTROLADORES

AlfisolesSuelos de climas húmedos y subhúmedos con un horizonte subsuperficial de acumulación de

arcilla, fuertemente lixiviados poco comunes en zonas boscosas. Clima y organismos

AndisolesLos suelos formados a partir de ceniza volcánica y contienen compuestos orgánicos de

aluminio. Material parental

AridisolesLos suelos formados en climas secos, con bajo contenido de materia orgánica y frecuentemente

tienen horizontes subsuperficiales con acumulación de sales. Clima

EntisolesLos suelos carecen de horizontes subsuperficiales debido a la acumulación frecuente de

material parental y poco desarrollo debido a constante erosión; son comunes en las llanuras de inundación y en las montañas y tierras degradadas.

Tiempo y relieve

GelisolesMeteorización leve, corresponde a suelos formados en zonas que contienen capa

permanentemente congelada dentro del mismo. Clima

Histosolessuelos con una capa superior de espesor muy ricos en materia orgánica (> 25%) y que contienen

relativamente poco material mineral Relieve

Inceptisolessuelos con horizontes subsuperficiales débilmente desarrollados, poca o ninguna acumulación

de arcilla en el subsuelo debido a que el suelo es reciente o el clima no favorece la meteoización.

Tiempo y clima

Molisolessuelos minerales de praderas subhúmedos y semiàridas localixzadas en latitudes medias, que

tienen compuestos orgánicos ricos en un horizonte A oscuro y con poca lixiviación. Clima y organismos

Oxisolesmuy viejos, muy lixiviados y degradados; acumulan hierro y presencia de óxidos en el subsuelo;

se encuentra comúnmente en los ambientes tropicales húmedos. Clima y tiempo

Spodosolessuelos formados en climas fríos y húmedos que tienen un horizonte B bien desarrollado con la acumulación de Al y Fe óxidos, forma bajo la vegetación de coniferas en un material parental

arenoso.

Material parental, organismos y clima

Ultisolessuelos con un horizonte subsuperficial con acumulación de arcillas, presentan infiltración (en

menor proporción que los oxisoles), son comunes en climas tropicales y subtropicales húmedos.

Clima, tiempo y organismos

Vertisolessuelos que se desarrollan, grietas anchas profundas en estado seco (se encogen y se hinchan)

debido al contenido de arcilla de alta (> 35%) y no es lixiviado fuertemente Material parental

Fuente: Sthraler, Sthraler (2000), Singer an Munn (2002) y Easterbrook (1999).

Los cinco factores formadores desuelo se combinan para crearcualquier tipo de suelo; sin embargo,en la columna “Factorescontroladores” se indican los que amenudo dominan en la formacióndel suelo según el orden taxonómicoal que se clasifica.

Page 17: Evolucion conceptual de modelos pedogeneticos

SitioPropiedades del

suelo

Clima

Organismos

Relieve

Material Parental

Tiempo

NUEVO CONCEPTO EN FORMACIÓN DE SUELOS

Procesos

Fuente: McBratney, Mendonca, Santos y Minesny, Geoderma, 2003)

MODELO CUANTITATIVO DIGITAL (SCORPAN)

Page 18: Evolucion conceptual de modelos pedogeneticos

Alto

Moderado

Bajo desarrollo

Desarrollo incipienteHistosol

Oxisol

Ultisol

Espodosol

Vertisol

Aridisol

Molisol

Alfisol

Gelisol

Andisol

Inceptisol

Entisol

1 2 3 4 5

Grado de evolución

Ord

en

tax

on

óm

ico

de

l su

elo

Fuente: Malagón (2004), citado por Posada (2010).

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Fuente de datos: Schaetzl y Anderson (2005).

BIOCICLADOARGILACIÓN O

NEOFORMACIÓN ACRECIÓNMETEORIZACIÓN

FISICAMETEORIZACIÓN

QUÍMICA

ANDOLIZACIÓN PERVERCCIÓN FERRÓLISIS O XERÓLISIS

GIPSIFICACIÓN CLORITIZACIÓN

PROCESOS DE FORMACIÓN DE SUELOS

Page 20: Evolucion conceptual de modelos pedogeneticos

Factores de formación

Procesospedogenéticos

Propiedades o rasgos

HidromorfismoMelanizaciónIlimerizaciónVertisolizaciónSodificaciónSalinización

ClimaMaterial de origenOrganismosRelieveTiempo

ColorEstructuraTexturaMoteadospHCICSaturacionesetc

MODELO PEDOGENÉTICO INTEGRAL (Targulian y Krasilnikov, 2007)

Page 21: Evolucion conceptual de modelos pedogeneticos

FACTORES DEFORMACIÓN

PROCESOS DE FUNCIONAMIENTO

(microprocesos)

PROCESOS DE FORMACIÓN(Específicos)

PROPIEDADES ORASGOS

Fuente: Tarhulian y Krasilnikov, 2007

VELOCIDAD DEL PROCESO

TIEMPO AÑOS PROCESOS PEDOGENÉTICOS

Rápido 10 - 100Gleización, Salinización, Pardización,

crioturbación, bioturbación, estructuración y compactación

Intermedio 1.000Melanización, Queluviación, Andolización,

Argiluviación, Fersialitzación, Cementación por Fe o Al, Migración de carbonatos, Solonización.

Lento 10.000 - 1.000.000Ferralitización, Alitización, Petrocementación,

Saprolitización profunda

MODELO PEDOGENÉTICO INTEGRAL

Page 22: Evolucion conceptual de modelos pedogeneticos

“…Cada tipo de suelo está hecho no solo de proporcionesindividuales de partículas sólidas, líquidas y gaseosas, sino deimportantes arreglos que hay entre estos. (Kellog, 1941)…"

Extraído de: 19 lecciones de edafología

GRACIAS