Suelos arcillosos: características, composición, estructura y localización

Los suelos arcillosos son aquellos en cuya composición de partículas (textura) predominan las partículas menores a un diámetro de 0,002 mm (denominadas arcillas). Cuando el predominio de arcillas es muy alto, se consideran suelos pesados, por su alta densidad.

Las arcillas son muy importantes en la fertilidad del suelo. Retienen las sales minerales al formar agregados con el humus (fracción coloidal de materia orgánica descompuesta) y son buenas en la retención de humedad.

Fuente: pixabay.com

Por otra parte, los suelos extremadamente arcillosos representan un problema para la agricultura debido a su infiltración deficiente. Los suelos arcillosos más característicos son los del orden Vertisoles (arcillas expansibles).

Este tipo de suelos se encuentran distribuidos por todo el planeta. Entre las especies que más se cultivan en estos destaca el arroz. Otros como la piña y el caucho también tienen buena producción.

Características de los suelos arcillosos

Propiedades de las arcillas

La gran superficie activa y la alta capacidad de intercambio de las arcillas son sus propiedades más relevantes desde el punto de vista edafológico. Estas propiedades vienen dadas por su pequeño tamaño, su carga eléctrica negativa y por su conductividad eléctrica.

Las arcillas confieren al suelo baja permeabilidad, alta capacidad de retención de agua y de almacenamiento de nutrientes. Esto hace que su fertilidad potencial sea alta.

Por otra parte, confieren una pobre aireación y tienen una susceptibilidad de baja a media a la erosión.

Las propiedades físico-químicas del suelo arcilloso dependen de la composición mineralógica del mismo, particularmente del tipo de arcilla predominante. Así, por ejemplo, la alofana favorece la capacidad de intercambio catiónico, la porosidad, la retención de humedad y la estructura.

Mientras que la caolinita tiene una baja capacidad de intercambio catiónico, baja retención de elementos y una estructuración regular.

Textura

La categoría clave para que un suelo sea definido como arcillosos es la textura. Esta se refiere a la proporción de arena, limo y arcilla en el suelo. Cada una de estos elementos son categorías de tamaño de partículas.

Si las partículas de arcilla representan del 25% al 45% del total de partículas presentes en el suelo, puede considerarse arcillo-arenoso, arcilloso de arcilla gruesa o arcillo-limoso. Si las arcillas superan el 45% de la composición total, estamos en presencia de un suelo arcilloso de arcilla fina.

Porosidad: permeabilidad y aireación

En la medida que el contenido de arcilla determina la textura y la estructura del suelo, incide en su porosidad.

Debido a su pequeño diámetro las partículas de arcilla dejan poros muy pequeños. Esto dificulta la circulación de agua y aire en la matriz del suelo. Estas condiciones generan la saturación del suelo, que puede llevar al estancamiento del agua superficialmente al no ocurrir la infiltración.

Si los poros del suelo están saturados de agua, la rizósfera se vuelve anóxica (con falta de oxígeno). En estas condiciones la mayoría de las plantas cultivadas se ven en serias dificultades para desarrollarse.

En presencia de humus, la arcilla expresa su dimensión positiva. Se conforma el complejo arcilloso-húmico y los agregados son de mayor tamaño. Por lo tanto los poros también son mayores y mejora la permeabilidad y la aireación

Capacidad de intercambio catiónico

Si las arcillas y la materia orgánica no retienen los cationes, estos serán arrastrados por el agua hacia horizontes inferiores (lixiviación) afectando la fertilidad del suelo. La capacidad de intercambio catiónico es debida a las cargas eléctricas negativas que poseen tanto el humus como las arcillas del suelo.

El pH del suelo puede afectar a la capacidad de intercambio catiónico. Esto depende del tipo de arcilla presente en el suelo.

Cuando se presentan caoliníticas y alófana, la carga eléctrica negativa varía dependiendo del pH. Mientras que cuando se presentan arcillas expansivas de relación 2:1, la carga es constante a cualquier valor de pH.

Efecto en la microbiota del suelo

Los microorganismos del suelo establecen una estrecha relación de adhesión y separación con las partículas de arcilla. En esa superficie ocurren procesos de intercambio de iones que son captados o liberados por los microorganismos.

Depósito de agua

Por su baja permeabilidad, los suelos arcillosos son ideales como depósitos naturales o artificiales de agua. Algunos acuíferos se establecen por la presencia de un horizonte arcilloso a determinada profundidad.

Composición

La mayoría arcillas pertenecen al grupo de los filosilicatos (silicatos de forma escamosa). Hay distintos tipos según el número de láminas que forme su estructura. Entre las más abundantes están la moscovita, caolinita, biotita, clorita, vermiculita y montmorillonita.

Otros grupos de arcilla de mediana abundancia son los óxidos de cuarzo. Entre los menos frecuentes encontramos los feldespatos, hematites, goethita, calcita, yeso y halita.

En suelos arcillosos de origen piroclástico (cenizas volcánicas) se encuentra la cristobalita y materiales amorfos.

Por la naturaleza coloidal de sus partículas, los suelos arcillosos retienen gran cantidad de minerales. Los suelos arcillosos tienen una tendencia a retener el hierro (Fe) y en menor medida aluminio (Al).

Debido a que los suelos arcillosos retienen mucha humedad, ocurren procesos de oxidación. Los óxidos de hierro hidratados les confieren a estos suelos coloraciones amarillas o rojizas

Estructura

Complejo arcilloso-húmico

Las arcillas, en combinación con la materia orgánica, contribuyen a la estabilidad de la estructura del suelo. En la mayoría de los casos es el complejo arcilloso-húmico el que facilita la formación de los agregados del suelo. Por el contrario, el sodio hace inestable a la arcilla.

Si un sustrato está conformado exclusivamente de arcilla, no tendría estructura y tampoco permitiría la infiltración de agua. Este terminaría compactándose y endureciéndose.

Arcillas expandibles

Un suelo con arcillas expansibles en un clima tropical estacional sufre cambios estructurales drásticos según las condiciones de humedad.

En la época de lluvia las arcillas se expanden y el suelo tiende a inundarse, se muestra blando, pegajoso y plástico. En la época seca las arcillas se contraen, mostrándose el suelo reseco, duro y con grandes grietas.

Localización

En el perfil

En un perfil de suelo completo, las arcillas se localizan mayormente en el horizonte B u horizonte de acumulación o precipitación. Esto es debido a su pequeño tamaño, que hace que sean lavadas desde la superficie.

Fisiografía

En un paisaje de decantación en llanuras con grandes ríos, los desbordamientos distribuyen las partículas de acuerdo al peso. En este sentido las arcillas, siendo las más pequeñas, terminan asentándose lejos de la ribera en las zonas bajas.

Igualmente en un paisaje de montañas y valles, las arcillas tenderán a asentarse en estos últimos.

Geografía

En términos geográficos su distribución es muy variable. Existen suelos arcillosos en todos los continentes.

Los vertisoles están presentes en diversas latitudes y cubren aproximadamente 335 millones de hectáreas en todo el mundo. Se estima un potencial de 150 millones de hectáreas  en tierras de cultivo.  En los trópicos cubren unas 200 millones de hectáreas; una cuarta parte de esto es considerado de utilidad agrícola.

Cultivos

Los elementos principales a tener en cuenta en el uso de suelos arcillosos para la agricultura son el drenaje y la acidez.

El cultivo por excelencia para suelos arcillosos es el arroz. También se puede cultivar algodón, caña de azúcar y sorgo, con el manejo adecuado.

Algunos cultivos tolerantes a la acidez y poco exigentes como la piña, el caucho o la palma africana, pueden producirse en algunos tipos de suelos arcillosos.

Dentro de los cultivos permanentes, algunos frutales se adaptan a suelos arcillosos. Entre los frutales de clima templado: el manzano, el peral, el membrillo, el avellano y el nogal. Las plantaciones forestales son igualmente viables.

Para pastoreo, especies de Brachiaria (Ej.: B. humidicola) y de Paspalum (Ej.: P. fasciculatum) toleran el exceso de agua.

Referencias

  1. Douglas JT, MJ Goss y D Hill (1980) Measurements of pore characteristics in a clay soil under ploughing and direct drilling, including use of a radioactive tracer (144Ce) technique. Soil and Tillage Research, 1:11–18.
  2. Filip Z (1973) Clay minerals as a factor influencing the biochemical activity of soil microorganisms. Folia Microbiologica 18: 56–74.
  3. Hassink J (1992) Effects of soil texture and structure on carbon and nitrogen mineralization in grassland soils. Biology and Fertility of Soils 14: 126–134.
  4. Pinzon, A y E Amezquita (1991) Compactacion de suelos por el pisoteo de animales en pastoreo en el piedemonte amazonico de Colombia. Pasturas Tropicales. 13: 21-26.
  5. Porta J, M López-Acevedo y C Roquero (2003) Edafología para la agricultura y el medio ambiente. 3 Ed. Ediciones Mundi Prensa, S.A. 917 p.
COMPARTIR
Licenciada en Biología. Mención Ecología. Universidad Central de Venezuela.

DEJA UNA RESPUESTA

Please enter your comment!
Please enter your name here