La Biologia de la Fertilitat del Sòl:
La fertilitat del sòl és un factor essencial que influeix directament en la productivitat agrícola i la sostenibilitat dels ecosistemes terrestres. Comprendre els elements que contribueixen a aquesta fertilitat, com la composició mineral, la matèria orgànica, l’estructura del sòl i l’activitat biològica, és fonamental per implementar pràctiques de maneig que en promoguin la conservació i el millorament.
En aquest bloc, explorarem en profunditat els components i els processos que determinen la fertilitat del sòl, proporcionant informació valuosa per a agricultors, investigadors i qualsevol persona interessada en la salut del sòl i la producció sostenible d’aliments.
1. Què és el terra?
El sòl és el medi natural que està compost per materials sòlids (entre els quals s’inclouen minerals i matèria orgànica), líquids i gasos i és l’hàbitat de tota mena d’éssers vius: líquens, molses, plantes, microorganismes i altres animals més grans.
La definició de sòl segons Soil Survey Staff, 1999; està lligada a una o ambdues de les característiques següents: “Presenta horitzons o capes que es van originar a partir d’un material inicial com a resultat de transformacions, pèrdua, addicions i transferències d’energia i matèria o per la capacitat de donar suport a plantes en ambient natural”.
La definició tradicional de sòl concreta que el sòl és el medi natural per al desenvolupament de plantes terrestres ja sigui que tingui o no horitzons discernibles (Claus per a la Taxonomia de Sòls, ed. 2014). Tot i que cal no oblidar que es tracta d’un medi porós biològicament actiu, ja que no només hi ha matèria inorgànica, sinó que també s’hi troben elements com humus i éssers vius.
EDAFOLOGIA
… és la disciplina científica que s’encarrega d’estudiar, avaluar, comparar i determinar la composició, estructura i dinàmica dels sòls, considerant-ne tant l’origen com l’evolució al llarg del temps.
A través de l’anàlisi de les seves propietats físiques, químiques i biològiques, l’edafologia permet comprendre el paper fonamental que juga el sòl als ecosistemes ia la producció agrícola.
Aquesta disciplina està estretament relacionada amb altres ciències, com ara la geologia, la hidrologia i l’ecologia
2. Què forma el terra?
El terra és un recurs natural complex que es forma al llarg de milers o fins i tot milions d’anys, resultat de la interacció de diversos factors com el clima, els organismes vius, el material parental, el relleu i el temps. Aquest procés, conegut com a pedogènesi, transforma les roques i minerals en un sistema dinàmic compost per partícules sòlides, aigua, aire i matèria orgànica.
Cadascun d’aquests elements contribueix a l’estructura, la composició i la fertilitat del sòl, fent-ne un component essencial per al desenvolupament d’ecosistemes terrestres, la producció agrícola i la regulació de cicles biogeoquímics. Entendre com es forma el sòl ens permet valorar-ne la importància i gestionar-ne l’ús de manera sostenible.
Entre els seus components trobem:
Minerals , que depenen, principalment, de les característiques de la roca mare. Entre ells hi ha: el fòsfor, el potassi, el calci i el magnesi.
Matèria orgànica. Originada per la descomposició de vegetals i animals morts. La matèria orgànica i l’humus emmagatzemen molts nutrients del terra. La vegetació, el clima, la textura del terra, el drenatge i el seu conreu són els punts que determinaran la quantitat de material orgànica present en un terra.
Aigua i aire. Estos elementos ocupan los poros del suelo, que son aquellos espacios entre las partículas y que dependen de la forma y tamaño de estas. La quantitat i la mida d’aquests components determinen en gran mesura la presència de microorganismes i organismes vinculats a aquest terra. A més, la combinació d’aquests factors determinarà la facilitat de les plantes per captar aigua, així com l’aireig i la captació de minerals.
Microorganismes. T tenen un paper molt important en aquest medi, ja que no només utilitzen la matèria orgànica, sinó que també fan funcions com a descomposició de nutrients, contribueixen a la reutilització de la matèria orgànica, afavoreixen l’aireig i l’emmagatzematge de l’aigua. També hi ha altres organismes com els nemàtodes.
L'erosió dels sòls és un problema mediambiental associat a l'ús indiscriminat de productes químics a l'agricultura
3. Horitzons del Sòl: Sistemes de Classificació.
La identificació i la designació dels horitzons constitueix un dels processos essencials en l’estudi i la classificació dels sòls.
Aquests horitzons, que representen capes amb característiques físiques, químiques i biològiques úniques, són clau per entendre la formació, evolució i funcionament dels sòls. Per descriure’ls i diferenciar-los, es fa servir un sistema de nomenclatura que combina lletres i números, permetent una representació precisa i universal de les seves particularitats.
Els horitzons poden classificar-se en dos grups generals: Horitzons genètics i Horitzons de diagnòstic .
Horitzons Genètics del Sòl.
Els horitzons genètics reflecteixen els processos naturals que van donar lloc al desenvolupament al llarg del temps. Aquests processos inclouen l’acumulació de matèria orgànica a la superfície, la lixiviació de nutrients i minerals cap a capes més profundes, la meteorització química i física de les partícules del sòl, i la transformació dels minerals primaris en compostos secundaris.
A través d’aquests horitzons es descriu el perfil complet del terra, proporcionant informació sobre la seva història i les condicions ambientals que el van afectar. A diferència dels horitzons de diagnòstic, que s’utilitzen per a classificacions més estandarditzades i tècniques, els horitzons genètics són interpretatius i poden ser una mica més subjectius, ja que depenen de l’observació i l’anàlisi del perfil del sòl.
Per aquest motiu, sovint s’utilitzen indistintament els termes “horitzonts” o “capes” per referir-s’hi, ressaltant la seva naturalesa descriptiva i la seva capacitat per revelar els processos dinàmics que donen forma a terra.
Horitzó O : El principal component és la matèria orgànica descomposta. En alguns casos poden estar saturats amb aigua.
Horitzó A: Encara pot presentar matèria orgànica en la seva composició , s’hi arrela la vegetació herbàcia. Es un horizonte que se localiza en la superficie o bajo el horizonte O. Els sòls que han patit una transformació antropogènica s’anomenen Horitzó A.
Horitzó L : Predominen els materials, tant orgànics com inorgànics, procedents de la precipitació de la capa superior.
En aquesta capa és important l’acció dels organismes aquàtics com ara algues, diatomees o plantes aquàtiques.
Horitzó B : També conegut com a zona de precipitat, es dedueix que la seva composició depèn de l’horitzó superior.
Té un color més clar degut a una menor proporció dhumus. Alguns dels elements que poden presentar r són materials argilosos, òxids i hidròxids metàl·lics, etc.
Horitzons C : És una capa poc afectada pels processos de formació del sòl (pedogènesi, edafogènesi ). La composició és principalment d’origen mineral.
Horitzó R : És la roca mare consolidada.
Horitzons de Diagnòstic del sòl.
Els Epipedons es localitzen a la part superior del perfil del sòl i solen contenir matèria orgànica i nutrients essencials, mentre que els Endopedons , ubicats en capes més profundes, reflecteixen processos com l’acumulació d’argiles, sals, òxids o carbonats, exercint un paper crucial en l’avaluació de la capacitat del sòl per suportar diferents usos i funcions.
Endopedons
Horitzons subsuperficials
Associat a lactivitat agrícola. Conté llim, argila i humus.
Format per eluviació . Té color blanquinós i meterials àlbics .
Es caracteritza per acumulació d’ argiles silicatades , resultat de la il·luviació .
En la seva composició predomina el carbonat càlcic i/o altres carbonats.
Textura arenosa . Gruix entre 15 i 25 cm. Contingut, generalment, baix en carbonats (ja que aquest el trobarem a l’horitzó subjacent , l’horitzó càlcic ).
El seu contingut depèn de les alteracions fisicoquímiques que es produeixen en un horitzó argílic, kandic o nàtric .
Presenta guix secundari a la seva composició. Aquest, es pot acumular uniformement o en graves o cantells.
Continuo a un horitzó de textura més gruixuda.
Presenta una quantitat significativa de sodi . És un tipus d’horitzó argílic.
Conté materials de l’horitzó espòdic , amb una capa cimentada.
Aparença cimentada i endurida , amb acumulacions de carbonat càlcic secundari i altres carbonats.
Cimentat o endurit . Gruix mínim de 10 cm.
En la seva composició pot presentar ferro i/o manganès , així com matèria orgànica .
Acumulació de sals que són més solubles que el guix.
Depèn del drenatge lliure dels sòls minerals. No és gaire freqüent a la península ibèrica.
Presenta materials amb una alta càrrega de pH , així com una elevada retenció d’aigua i substàncies il·luvials de matèria orgànica i Al, amb Fe o sense.
Epipedions
Horitzons superficials
Superficial. Principalment matèria orgànica. Saturat daigua, menys de 30 dies.
Està saturat o d’aigua durant més de 30 dies o dreneu o artificialment .
Color fosc pel contingut alt en matèria orgànica provinent de la descomposició d’arrels de gramínies.
Fosc, composició mitjana-alta de material orgànica i alta saturació amb bases.
Sol ser prim, sec i amb baix contingut en carboni orgànic .
Té similitud amb el Mòlic, però en aquest cas, el percentatge de saturació amb compostos bàsics és més gran del 50%.
Originat per lactivitat humana. Sol presentar similituds amb el epipedió mol·lic .
Capa superficial amb origen antropogènic. Gruix superior a 50 cm. Pot co n tenir, palla, maons, ceràmica, etc.
4. Tipos de suelos: Taxonomía de suelos del USDA.
La classificació de sòls de USDA, es va publicar per primera vegada el 1975. Aquest sistema segueix un ordre jeràrquic en què recull els tipus de sòl en dotze categories.
Tot i que l’objectiu principal d’aquest document era tenir un registre taxonòmic dels sòls dels Estats Units, actualment es considera un sistema de referència mundial per classificar tots els sòls del món.
Aquest tipus de sòls sol associar-se als boscos caducifolis, i podem trobar-los tant a regions temperades i fies com subtropicals i tropicals. Estos suelos están destinados a actividades agrícolas, de pastoreo y forestales. Se caracterizan por la presencia de nutrientes importantes en el horizonte C, lo cual se asocia a la capacidad de fertilidad del suelo. A veces se ha visto problemas de fijación de potasio y amono asociados a cantidades de arcilla illítica en aquest tipus de terres.
Estan formats sobre materials volcànics. Es localitzen a Japó, Indonèsia, Austràlia, Amèrica del Sud, Nova Zelanda, Amèrica Central, etc.
En la seva composició destaquen la quantitat de complexos alumne -húmics, al·lòfan , imogolita o ferrihidrita. Son suelos con mucho vidre volcànic, amb alta capacitat de retenció de fosfats.
L’aigua disponible és limitada, la qual cosa afecta la vegetació existent. Generalment presenta una superfície nua i amb graves. L’ús agrícola es veu limitat or aquestes característiques, encara que amb irrigació podria resoldreaquest problema. Pel que fa al seu contingut , baixos nivells de nitrogen (pel baix contingut en matèria orgànica) .
Poca o cap evidència de horitzons pedogenètics, generalment això es deu per manca de temps per al seu desenvolupament o per la presència de forts pendents en què l’erosió és predominant. Un tret important d’aquest tipus de sòl és la seva naturalesa mineral.
Una de les característiques més notòries daquests sòls és la presència duna capa superficial anomenada Permafrost, la qual roman a temperatures sota 0ºC per més de dos anys consecutius.
Sòls amb gran quantitat de matèria orgànica (més del 50% del seu volum), com pantans, pantans, torbes, etc. És comú la saturació total o parcial de l’aigua durant la major part de l’any. Donada aquesta característica, la vegetació associada està constituïda per plantes aquàtiques o tolerants a excessos daigua.
Poden ser sòls usats per al cultiu, però prèviament han de ser drenats , encara que això en molts casos s’associï a una oxidació i assentament del sòl . Aquest tipus de sòls són útils per a la producció d’hortalisses com ara cebes, patates, pastanagues, etc.
Són sòls poc alterats els trets dels quals s’assemblen molt a la naturalesa de la roca mare original.
La seva localització és variada, poden anar des de les regions equatorials a la tundra. En aquest tipus de terres el drenatge és molt variable , tot i així, els poc drenats poden usar-se per al cultiu una vegada drenats.
Són sòls rics en matèria orgànica i, per tant, presenten tons foscos. Els podem trobar al Nord d’Amèrica, Europa, Àsia i Sud Amèrica. Estan associats a les pràctiques agrícoles, en concret per al cultiu de cereals i soja.
Hi predominen els tons grocs i vermellosos. Es localitzen a regions tropicals i subtropicals . Se desarrollan sobre superficies muy estables que presentan alteración en capas profundas, aunque hay diferencias significativas en base a esta profundidad.
Presenten una alta resistència a l’erosió quan són cultivats i una permeabilitat relativament ràpida. Encara que presenten algunes característiques favorables per a la pràctica agrícola, la majoria són sòls que es consideren de baixa productivitat per als cultius, però amb l’ús de tècniques modernes, fertilitzants, pesticides, etc poden donar bons resultats.
La majoria presenten un horitzó on hi ha barreja de matèries orgànica i òxids d’alumini i ferro que s’han acumulat per il·luviació , aquest és l’horitzó espòdic. Son suelos àcids i pobres en argiles silicatades que es troben en climes freds, humits, intertropicals càlids i humits. La vegetació associada són les coníferes, en general, amb matèria orgànica de descomposició lenta. Els Espodosoles estan relacionats amb pràctiques agrícoles, ramaderes i forestals.
Predomina una coloració vermellosa. La major part de les bases alliberades pel moviment de l’aigua són retingudes per la vegetació o s’acumulen a les capes més superficials del sòl. Són sòls associats a una vegetació de boscos de coníferes o latifoliades, ia un clima càlid-humit on hi ha estacions que marquen canvis a les precipitacions.
En general són sòls amb un alt grau d’alteració i evolució, són bons per a l’agricultura, però només durant els primers anys (que és quan presenten més quantitat de reserves de nutrients), després d’aquests primers anys es recomana l’ús d’adobs o fertilitzants. Els ultisols tenen una forta dependència a la vegetació conífera i latifoliada, ja que estàs mantenen la fertilitat de les primeres capes extraient amb les arrels els nutrients de capes més profundes.
Es tracta de sòls argilosos, que poden presentar taques i esquerdes. Morfològicament variables en conte a coloració (hi ha tant foscos com pàl·lids), així com d’humitat i saturació en bases . La mayoría están asociados a un régimen térmico càlid i tenen importància en l’ús agrícola dels sòls, ja que la seva capa superficial ( mulch ) determina si la sembra serà més o menys difícil de preparar.
