Clases de Materiales Orgánicos de Suelo
Clases de Materiales Orgánicos de SueloEn esta taxonomía se distinguen tres diferentes clases de materiales orgánicos que se basan en el grado de descomposición de los materiales vegetales que se derivan. Las tres clases son: (1) Fíbrico, (2) Hémico, y (3) Sáprico. Debido a la importancia del contenido de fibras en las definiciones de estos materiales, se define primero lo que se entiende por fibras antes de las clases de materiales orgánicos de suelo.
FibrasLas Fibras son partes de los tejidos vegetales en los materiales orgánicos de suelo (excluyendo a las raíces vivas) que:
1. Son lo suficientemente grandes para ser retenidas sobre un tamiz de malla-100 (apertura de 0.15 mm de diámetro) cuando son cribados; y
2. Muestran evidencias de la estructura celular de las plantas de las cuales se derivan; y
3. Son de 2 cm o menos en su dimensión más pequeña, o están lo suficientemente descompuestas para ser molidas o desmenuzadas con los dedos.
Pedazos de madera mayores de 2 cm en su sección transversal y poco descompuestos que no pueden ser molidos y desmenuzados con los dedos, tales como, ramas grandes, troncos y tocones, no se les considera como fibras, pero sí como fragmentos orgánicos gruesos (comparables con las gravas, piedras y guijarros en los suelos minerales).
Materiales Fíbricos de SueloLos materiales fíbricos de suelo son materiales orgánicos de suelo que:
1. Contienen tres cuartas partes o más (por volumen) de fibras después de molidos, excluyendo los fragmentos gruesos; o
2. Contienen dos quintas partes o más (por volumen) de fibras después de molidos, excluyendo los fragmentos gruesos, con colores de values y cromas de 7/1, 7/2, 8/1, 8/2 o 8/3 (figura 2), sobre papel cromatográfico blanco o papel filtro, que se inserta dentro de la pasta hecha con los materiales del suelo en una solución de pirofosfato de sodio.
Materiales Hémicos de SueloLos materiales hémicos de suelo (Gr. hemi, medio, implica una descomposición intermedia), son intermedios en su grado de descomposición entre los materiales fíbricos menos descompuestos y los materiales sápricos más descompuestos. Sus rasgos morfológicos dan valores intermedios para el contenido de fibras, densidad aparente y contenido de agua. Los materiales hémicos de suelo están parcialmente alterados, tanto física como bioquímicamente.
Materiales Sápricos de SueloLos materiales sápricos de suelo (Gr. sapros, podrido), son los de mayor grado de descomposición de las tres clases de materiales orgánicos de suelo. Tienen la cantidad más pequeña de fibras vegetales, la densidad aparente más alta y el menor contenido de agua a saturación en base a peso seco. Los materiales sápricos de suelos comúnmente son grises muy oscuros a negros. Son relativamente estables, es decir, cambian muy poco física y químicamente con el tiempo en comparación con otros materiales orgánicos de suelo.
Los materiales sápricos tienen las siguientes características:
1. El contenido de fibra, después de ser molidos, es menor de un sexto (por volumen), excluyendo los fragmentos gruesos; y
2. El color del extracto con pirofosfato de sodio sobre papel cromatográfico blanco o papel filtro está abajo o a la derecha de la línea dibujada que excluye a los cuadros 5/1, 6/2 y 7/3 (figura 2). Si no se detectan fibras o son muy pocas y el color del extracto con pirofosfato está a la izquierda o sobre esa línea, se puede considerar la posibilidad de que se trate de un material límnico.
Material HumilúvicoEl material humilúvico, es decir, humus iluvial, se acumula en las partes inferiores de algunos suelos orgánicos, que son ácidos y que han sido drenados y cultivados. Los materiales humilúvicos tienen una edad en C14 que no es mayor a la de los materiales orgánicos suprayacentes. Tienen una alta solubilidad en pirofosfato de sodio y se rehumedecen muy lentamente después de secarse; más comúnmente, se acumulan cerca de un contacto con un horizonte mineral arenoso.
Para reconocer al material humilúvico como una característica diferenciadora en clasificación, el material humilúvico deberá constituir la mitad o más (por volumen) de una capa de 2 cm o más de espesor.
Materiales LímnicosLos materiales límnicos incluyen tanto a materiales orgánicos como inorgánicos que fueron, ya sea:
(1) depositados en agua por precipitación o a través de la acción de organismos acuáticos, tales como algas o diatomeas, o
(2) derivados a partir de plantas bajo el agua y de plantas acuáticas flotantes y subsecuentemente modificadas por organismos acuáticos. Incluyen a la tierra coprogénica (turba sedimentaria), tierra de diatomeas y margas.
La presencia o ausencia de depósitos límnicos se considera en las categorías superiores de los Histosols, pero no de los Histels. La naturaleza de tales depósitos es considerada en las categorías inferiores de los Histosols.
Tierra CoprogénicaUna capa de tierra coprogénica (turba sedimentaria) es una capa límnica que:
1. Contiene muchas bolitas fecales con diámetros entre unos centésimos y unos décimos de milímetro; y
2. Tiene un color del value, en húmedo, de 4 o menos; y
3. Forma con agua una suspensión ligeramente viscosa, que no es plástica o ligeramente plástica pero no pegajosa, o se contrae cuando se seca para formar terrones que son difíciles de rehumedecer y con frecuencia tienden a agrietarse a lo largo de planos horizontales; y
4. Produce, en un extracto saturado de pirofosfato de sodio que sobre un papel cromatográfico blanco o un papel filtro, un value de 4 o más alto y un croma de 2 o más bajo (fig. 2), o tiene una capacidad de intercambio catiónico menor de 240 cmol(+) por kg de materia orgánica (medida por pérdida en ignición), o ambas.
Condiciones Ácuicas
Los suelos con condiciones ácuicas (L. aqua, agua) son aquellos que actualmente presentan una saturación en agua con 
reducción continua o periódica.
La descripción de las condiciones ácuicas en esta txonomia so realmente complejas de una manera muy simplista podemos pensar en horizontes grisaceos, verdosos o azulados de bajos cromas (hidromorfía intensa por mantos freáticos, proceso de gleyzación; gleysoles en la WRB FAO) u horizontes abigarrados de zonas entremezcladas de colores grises y otros rojizos (hidromorfía temporal, típicamente por agua pluvial colgada, proceso de pseudogleyzación; estagnosoles de la WRB FAO). Ambas situacines darían Aqualfs, Aquults, Aquents, Aquepts y Aquolls.
La presencia de tales condiciones es indicada por rasgos redoximórficos, excepto en los Histosols e Histels, y pueden verificarse por la medición de la saturación y la reducción, excepto en suelos drenados artificialmente.
Elementos de condiciones ácuicas son los siguientes:
1. Saturación caracterizada por una presión de cero o positiva en el agua del suelo y puede ser determinada, en general, observando el agua libre en un hoyo de barrena no alineado. Sin embargo, pueden surgir problemas en suelos arcillosos agregados, donde el hoyo de la barrena no alineado puede llenarse con agua que fluye a lo largo de las caras de los agregados mientras que la matriz del suelo está y permanece no saturada (flujo de paso). Tal agua libre puede sugerir incorrectamente la presencia de un nivel de agua, aunque el verdadero nivel de agua se encuentre a una mayor profundidad. Por lo que se recomienda el uso de piezómetros o tensiometros bien sellados para medir la saturación. Sin embargo y a pesar de ello, se pueden presentar problemas, si el agua corre dentro de los cortes del piezómetro cerca de la parte inferior del hoyo del piezómetro o si se usan tensiómetros con manómetros que reaccionan lentamente. El primer problema puede ser resuelto por el uso de piezómetros con cortes muy pequeños y el segundo, por el uso de tensiometría transductora, los cuales reaccionan más rápidamente que los manómetros. Los suelos se consideran mojados, si tienen una presión principal mayor a -1 kPa. Solamente los macroporos tales como las grietas, los agregados o los canales están llenos de aire y la matriz del suelo está usualmente saturada. Obviamente, la medición exacta del estado de humedecimiento se puede obtener sólo con tensiómetros. Para propósitos operacionales, el uso de piezómetros se recomienda como un método estándar.
La duración de la saturación que se requiere para crear condiciones ácuicas es variable, depende del ambiente del suelo y no está especificado.
Se han definido tres tipos de saturación:
a. Endosaturación.--El suelo está saturado con agua en todas las capas a partir del límite superior de saturación hasta una profundidad de 200 cm o más de la superficie del suelo mineral.
b. Episaturación.--El suelo está saturado con agua en una o más capas dentro de los 200 cm de la superficie del suelo mineral y también tiene una o más capas no saturadas, con un limite superior arriba de los 200 cm de profundidad, y por abajo de la capa saturada, es decir, el nivel freático está localizado sobre una capa relativamente impermeable.
c. Saturación Ántrica.--Este término se refiere a un tipo especial de condiciones ácuicas que ocurren en suelos que están cultivados e irrigados (riego por inundación). Los suelos con condiciones antrácuicas deberán cumplir los requisitos para condiciones ácuicas y en adición tienen ambas de las siguientes:
(1) Una capa superficial cultivada e inmediatamente subyace una capa con permeabilidad lenta que tiene, para 3 meses o más en años normales, ambas:
(a) Saturación y reducción; y
(b) Un croma en la matriz de 2 o menos; y
(2) Un horizonte subsuperficial con una o ambas de las siguientes:
Empobrecimientos redox con un color del value, en húmedo, de 4 o más y un croma de 2 o menos en macroporos; o
(b) Concentraciones redox de hierro; o (c) 2 veces o más cantidad de hierro (por ditionito citrato) que la contenida en la capa superficial cultivada.
2. El grado de reducción en un suelo se puede caracterizar por la medición directa de los potenciales redox.
Las mediciones directas deberán tomar en cuenta los equilibrios químicos como se expresan en los diagramas de estabilidad en los libros de texto de suelos. Los procesos de oxidación y reducción también son una función del pH del suelo. Medidas exactas del grado de reducción en los suelos son difíciles de obtener. En el contexto de esta taxonomía, sin embargo, se considera solamente el grado de reducción que resulte del hierro reducido, ya que produce rasgos visibles redoximórficos que se identifican en las claves.
Se dispone de una prueba de campo simple para determinar si se presentan iones de hierro reducido. Una muestra fresca de suelo saturada en condiciones de campo es quebrada y sobre una de las superficies recientemente expuesta se le aplica una solución de dipiridil- alfa, alfa neutral, con acetato de amonio 1-normal. El surgimiento de un color rojo intenso sobre la superficie recientemente expuesta, indica la presencia de iones de hierro reducidos. Una reacción positiva a la prueba de campo para hierro ferroso con dipiridil-alfa, alfa (Childs, 1981), se puede usar para confirmar la existencia de condiciones de reducción y es especialmente útil en situaciones en donde, a pesar de la saturación, los indicadores morfológicos normales de tales condiciones estén ausentes o enmascarados (como por los colores obscuros característicos de los grandes grupos melánicos). Una reacción negativa, no implica sin embargo, que las condiciones de reducción estén siempre ausentes. Lo anterior puede significar que el nivel de hierro libre en el suelo este por abajo del límite de la sensitividad de la prueba o que el suelo esté en una fase de oxidación en el momento de la prueba. El uso del dípiridil- alfa, alfa en una solución de ácido acético al 10 por ciento, no se recomienda porque es común que el ácido cambie las condiciones del suelo; por ejemplo, puede disolver al CaCO3.
No se ha especificado aún la duración requerida de reducción para crear las condiciones ácuicas.
3. Los rasgos redoximórficos asociados con el humedecimiento, resultan de períodos alternos de reducción y oxidación de los compuestos de hierro y manganeso en el suelo. La reducción ocurre durante la saturación con agua y la oxidación cuando el suelo no esta saturado. Los iones de hierro y manganeso en forma reducida son móviles y se pueden transportar por el agua, que es la forma como se mueven en el suelo. Ciertos patrones redox ocurren como una función de los patrones de acarreo por el agua de los iones a través del suelo y como una función de la localización de las zonas aireadas del suelo. Los patrones redox también están afectados por el hecho de que el ión manganeso se reduce más rápidamente que el hierro; mientras que el hierro se oxida más rápidamente al airearse. Estos procesos originan patrones de colores característicos. Los iones reducidos de hierro y manganeso se pueden remover de los suelos, si ocurren flujos de agua verticales o laterales; en tales casos no existe precipitación de hierro y manganeso en esos suelos. Cuando el hierro y el manganeso están oxidados y precipitados, formarán masas suaves o concreciones duras o nódulos. El movimiento del hierro y manganeso como resultado de procesos redox en un suelo puede originar rasgos redoximórficos que se definen a continuación:
a. Concentraciones redox.--Son zonas de acumulación aparente de óxidos de Fe-Mn, que incluyen:
(1) Nódulos y concreciones, que son cuerpos cementados que pueden removerse en forma intacta del suelo. Las concreciones se distinguen de los nódulos con base en su organización interna. Una concreción típicamente tiene capas concéntricas visibles a simple vista. Es común que los nódulos no tengan una estructura con organización interna visible. Los límites son difusos si se forman in situ y son abruptos después de la pedoturbación. Los límites abruptos pueden ser rasgos de relíctos en algunos suelos; y
(2) Masas que son concentraciones de sustancias no cementadas dentro de la matriz; y
(3) Revestimientos de poros, es decir, zonas de acumulación a lo largo de los poros que pueden estar revistiendo a las superficies o impregnando a la matriz adyacente a los poros.
b. Empobrecimientos redox.--Son zonas de bajo croma (cromas menores a los de la matriz) donde los óxidos de Fe-Mn solos o en combinación con la arcilla han sido eliminados incluyendo:
(1) Empobrecimientos de hierro, es decir, zonas con bajos contenidos de óxidos de Fe y Mn, pero tienen un contenido de arcilla similar al de la matriz adyacente (con frecuencia son referidos como albanes o neoalbanes); y
(2) Empobrecimientos de arcilla, es decir, zonas que contienen bajas cantidades de Fe, Mn, y arcilla (con frecuencia son referidos: como revestimientos o esqueletanes de limo).
c. Matriz reducida.--Esta es una matriz de suelo que tiene bajo croma in situ, pero que al menos cambia en el hue o en el croma dentro de los primeros 30 minutos después de que ha sido expuesto el material del suelo al aire.
d. En suelos que no tienen rasgos redoximórficos visibles, pero la reacción a la solución dipiridil- alfa, alfa satisface los requisitos de rasgos redoximórficos.
La experiencia de campo indica que no es posible definir un conjunto específico de rasgos redoximórficos que sean la única característica de todo el taxa en una categoría particular. Por lo tanto, los patrones de colores que sean únicos para taxa específicos se mencionan en las claves.
Las condiciones antrácuicas son una variante de la episaturación y están asociadas con inundaciones controladas (para cultivos tales como el arroz y el arándano agrio), las cuales causan procesos de reducción en la parte saturada, en la superficie encharcada del suelo y oxidación de las formas reducidas de hierro y manganeso y su movilización del subsuelo no saturado.
CrioturbaciónLa crioturbación (esmerilado con frío) es el mezclado de la matriz del suelo dentro del pedón que da por resultado horizontes irregulares o interrumpidos, involuciones, acumulaciones de materia orgánica sobre el permafrost, fragmentos de roca orientados y limos cubiertos sobre fragmentos de roca.
Contacto LíticoUn contacto lítico es un límite entre el suelo y un material subyacente coherente. Excepto en los subgrupos Ruptic-Lithic, el material subyacente deberá ser virtualmente continuo dentro de los límites de un pedón. Las grietas que pueden ser penetradas por las raíces son pocas y su espaciamiento horizontal deberá ser de 10 cm o más. El material subyacente debe ser lo suficientemente coherente, en húmedo, para que sea impracticable excavarlo manualmente con una pala, aunque el material puede ser astillado o raspado con la pala. El material que está abajo del contacto lítico deberá tener una clase de resistencia a la ruptura de fuertemente cementado o extremadamente cementado. Es común que, el material este endurecido. El material subyacente considerado aquí, no incluye a horizontes de diagnóstico de suelos, tales como un duripán o un horizonte petrocálcico.
Un contacto lítico es un diagnóstico a nivel de subgrupo si se encuentra dentro de los 125 cm de la superficie en los Oxisols y dentro de los 50 cm superficiales de los otros suelos minerales. En suelos orgánicos el contacto lítico deberá estar dentro de la sección de control para ser reconocido a nivel de subgrupo.
Contacto ParalíticoUn contacto paralítico (parecido a lítico) es un contacto entre el suelo y materiales paralíticos donde los materiales paralíticos no tienen grietas o el espaciamiento entre grietas donde pueden penetrar raíces es de 10 cm o más.
Materiales ParalíticosLos materiales paralíticos son materiales relativamente inalterados (no reúnen los requisitos para cualquier otro horizonte de diagnóstico nombrado o alguna de las otras características de diagnóstico del suelo), con una clase de resistencia a la ruptura de débil a moderadamente cementados. La cementación, densidad aparente y organización, son tales que las raíces no pueden penetrar excepto por las grietas. Los materiales paralíticos tienen, en su límite superior, un contacto paralítico, si no tienen grietas o si el espaciamiento entre grietas por las que las raíces penetran es 10 cm o más. Es común que, estos materiales sean lechos rocosos parcialmente intemperizados o lechos rocosos débilmente consolidados, tales como areniscas, pizarras o esquistos. Los materiales paralíticos se pueden usar en la diferenciación de series de suelos, si los materiales están dentro de la sección de control de las series. Los fragmentos de materiales paralíticos de 2.0 mm o más de diámetro están referidos como fragmentos de para-rocas.
Contacto DénsicoUn contacto dénsico (L. densus, grueso) es un contacto entre el suelo y materiales dénsicos (definidos posteriormente). No tiene grietas o el espaciamiento entre las grietas en las que las raíces pueden penetrar es de 10 cm o más.
Materiales DénsicosLos materiales dénsicos son materiales relativamente no alterados (no reúnen los requisitos de ningún horizonte de diagnóstico nominado o cualquier otra característica de diagnóstico del suelo), con una clase de resistencia a la ruptura no cementada. La densidad aparente o su organización es tal que las raíces no pueden penetrar, excepto por las grietas.
Existen principalmente materiales terrestres, como si estuvieran labrados de flujos de lodo volcánico y algunos materiales compactados mecánicamente, por ejemplo en los cortes de minas. Algunas rocas no cementadas pueden ser materiales dénsicos si son lo suficientemente densos o resistentes para no permitir que las raíces penetren, excepto por las grietas.
Los materiales dénsicos no están cementados y así difieren de los materiales paralíticos y de los materiales que se ubican debajo de un contacto lítico, que están cementados.
Los materiales dénsicos tienen, en su límite superior, un contacto dénsico si no tienen grietas o el espaciamiento entre grietas por las que las raíces penetran es de 10 cm o más. Estos materiales pueden ser usados para la diferenciación de series de suelos, si los materiales están dentro de la sección de control de las series.
Tierra de DiatomeasUna capa de tierra de diatomeas es una capa límnica que:
1. un color del value de 3, 4 o 5, el cual cambia irreversiblemente con el secado como resultado de la contracción irreversible de los revestimientos de materia orgánica sobre las diatomeas (identificables al microscopio a 440X, sobre muestras secas); y
2. Produce, en un extracto saturado de pirofosfato de sodio que sobre un papel cromatográfico blanco o un papel filtro tiene, un value de 8 o más alto y un croma de 2 o menos, o tiene una capacidad de intercambio catiónico menor de 240 cmol(+) por kg de materia orgánica (por pérdida en ignición), o ambas.
Materiales GélicosLos materiales gélicos son materiales minerales u orgánicos del suelo que muestran evidencias de crioturbación (esmerilado con frío) y/o segregación de hielo en la capa activa (capa de deshielo estacional) y/o la parte superior del permafrost. La crioturbación se manifiesta por horizontes irregulares e interrumpidos, involuciones, acumulación de materia orgánica sobre la superficie y dentro del permafrost, fragmentos de roca orientados y capas de limo-enriquecido. Las estructuras características asociadas con materiales gélicos incluyen a las macroestructuras: laminar, blocosa o granular; resultados estructurales de todo tipo; y fabricas orbiculares, congloméricas, bandeadas o vesículares. La segregación por hielo se manifiesta por la presencia de lentes de hielo, venas de hielo, cristales segregados de hielo y cuñas de hielo. Los procesos criopedogenéticos que les ocurren a los materiales gélicos están dirigidos por los cambios físicos de volumen al convertirse el agua en hielo, por la migración de la humedad a lo largo de gradientes térmicos en el sistema de congelamiento o por las contracciones térmicas del material congelado por un enfriamiento rápido y continuo.
Capa GlácicaUna capa glácica es hielo masivo o hielo basal en forma de lentes o cuñas de hielo. La capa tiene un espesor de 30 cm o más y contiene 75 por ciento o más de hielo visible.
PermafrostEl permafrost está definido como una condición térmica en la cual un material (incluyendo material del suelo) se mantiene por debajo de 0 oC por 2 o más años en sucesión. Aquellos materiales gélicos que tienen permafrost contienen una solución del suelo no congelada que conduce a los procesos criopedogenéticos. El permafrost puede estar cementado por hielo o en el caso de agua intersticial insuficiente, puede estar seco. La capa congelada tiene una variedad de lentes de hielo, venas de hielo, cristales de hielo segregados y cuñas de hielo. El nivel del permafrost está en equilibrio dinámico con el ambiente.
Materiales Sulfídicos Los materiales sulfídicos contienen compuestos de azufre oxidables.
Son materiales orgánicos o minerales de suelo, con un valor de pH mayor de 3.5, y los cuales, si se incuban como una capa de 1 cm de espesor bajo condiciones aeróbicas húmedas (capacidad de campo) a temperatura ambiente, muestran una disminución en el pH de 0.5 o más unidades a un pH de 4 o menos (relación 1:1 por peso en agua o con un mínimo de agua para permitir la medición) dentro de un tiempo de 8 semanas.
Los materiales sulfídicos se acumulan como un suelo o un sedimento que está permanentemente saturado, generalmente con aguas salobres. Los sulfatos en agua se reducen biológicamente a sulfitos como materiales acumulados. Los materiales sulfidicos son más comunes en pantanos costeros cercanos a las desembocaduras de ríos que acarrean sedimentos no calcáreos, pero pueden ocurrir en pantanos de agua dulce si existen sulfuros en el agua. Los materiales sulfidicos en mesetas se pueden haber acumulado en el pasado geológico en forma similar. Si un suelo que contiene materiales sulfidicos se drena o si los materiales sulfidicos son expuestos a condiciones aeróbicas, los sulfuros se oxidan y forman ácido sulfúrico. El valor del pH, normalmente cercano a la neutralidad antes de drenarse o exponerse, puede disminuir por abajo de 3. El ácido puede inducir a la formación de sulfatos de hierro y de aluminio. El sulfato de hierro, jarosita, se segrega y forma motas amarillo-brillantes que caracterizan al horizonte sulfúrico.
La transición de los materiales sulfidicos al horizonte sulfúrico normalmente requiere de muy pocos años y puede ocurrir, más aún, en pocas semanas. Si una muestra de materiales sulfidicos se seca lentamente al aire bajo sombra por cerca de dos meses, con rehumedecimiento ocasional, se volverá extremadamente ácida.