Capa superficial del suelo
Tierra superficial es la capa superior del suelo. Tiene la mayor concentración de materia orgánica y microorganismos y es donde ocurre la mayor parte de la actividad biológica del suelo de la Tierra.
Descripción
La capa superior del suelo está compuesta de partículas minerales y materia orgánica y generalmente se extiende hasta una profundidad de 5 a 10 pulgadas (13 a 25 cm). Juntos forman un sustrato capaz de retener agua y aire, lo que fomenta la actividad biológica.
Por lo general, hay una alta concentración de raíces en la capa superior del suelo, ya que es de donde las plantas obtienen la mayoría de sus nutrientes vitales. También alberga una importante actividad bacteriana, fúngica y entomológica sin la cual la calidad del suelo se degradaría y se volvería menos adecuada para las plantas. Las bacterias y los hongos pueden ser esenciales para facilitar el intercambio de nutrientes con las plantas y descomponer la materia orgánica en una forma que las raíces puedan absorber. Los insectos también desempeñan un papel importante en la descomposición del material y en la aireación y rotación del suelo. Muchas especies contribuyen directamente a la salud del suelo dando como resultado plantas más fuertes. Una capa vegetal sana es un microbioma muy rico que alberga una amplia gama de especies.
La materia orgánica proporciona nutrición a los organismos vivos y varía en cantidad entre diferentes suelos, y la fuerza de la estructura del suelo disminuye cuando hay más. Se condensa y se asienta con el tiempo de diferentes maneras dependiendo de las condiciones, como debajo de las carreteras y cimientos, versus descubierto y expuesto a los elementos. La estructura se ve afectada una vez que el suelo se deshidrata. El volumen de la capa superior del suelo deshidratado disminuye sustancialmente y puede sufrir erosión eólica.
Producción
La capa superior del suelo se produce naturalmente en el proceso de formación del suelo o pedogénesis. La capa vegetal natural se extrae y acondiciona para uso humano y constituye la mayor parte de la capa vegetal comercial disponible. La tasa actual de uso y erosión supera la generación de suelo.
Es posible crear una capa vegetal artificial que respalde algunos de los usos biológicos o de ingeniería de la capa vegetal. Ejemplos más tradicionales de medios artificiales para el crecimiento de plantas incluyen la terra preta y la mezcla para macetas. Se encuentra disponible comercialmente tierra vegetal fabricada a base de minerales, biosólidos, compost y/o lodos de fábricas de papel. Se rehabilitó una mina de carbón a cielo abierto victoriana con tierra vegetal artificial de baja calidad elaborada con materiales locales.
Clasificación
En los sistemas de clasificación de suelos, la capa superior del suelo se conoce como Horizonte O o Horizonte A. Los horizontes del suelo son capas paralelas a la superficie del suelo cuyas características físicas, químicas y biológicas difieren de las capas superiores e inferiores. La profundidad de la capa superior del suelo se mide como la profundidad de la superficie hasta la primera capa de suelo densamente compacta, conocida como subsuelo.
Evaluación
Organizaciones como la British Standards Institution (BSI) y el Departamento de Agricultura de Carolina del Norte publican directrices sobre la calidad del suelo y los niveles deseados de nutrientes de la capa superior del suelo, ampliamente adecuados para muchas plantas.
| Categoría | Resultados deseados |
|---|---|
| PH Nivel | 5.0 a 6.2 |
| fósforo (P-I) | Índice de 50 |
| Potasio (K-I) | Índice de 50 |
| Calcio (Ca%) | 40-60% de Capacidad de Intercambio de Caciones (CEC) |
| Magnesio (Mg%) | 8-10% de la CEC |
| Saturación de la base (BS%) | 35-80% de CEC |
| Manganese (Mn-I) | Índice 25 |
| Zinc (Zn-I) | Índice 25 |
| Cobre (Cu-I) | Índice 25 |
Dos tipos comunes de tierra vegetal comercial son la tierra vegetal a granel y en bolsas. La siguiente tabla ilustra las principales diferencias entre los dos.
| Topsoil Tipo | HM% | BS% | p H | P-I | K-I | # | Mg. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bulk | 0.3 | 69 | 5.2 | 009 | 026 | 45 | 10 |
| Bagged | 0.7 | 78 | 5.8 | 166+ | 178 | 56 | 12.3 |
Alternativamente el BSI relaciona los siguientes valores:
| Categoría | Resultados deseados |
|---|---|
| PH Nivel | 5,5 a 8,5 |
| Fosfato (PO4) | 16 a 140 mg/L |
| Potasio (K) | 121 a 1500 mg/L |
| Magnesio (Mg) | 51 a 600 mg/L |
| Nickel (Ni) | de 0,60 mg/kg |
| Zinc (Zn) | de 0,200 mg/kg |
| Cobre (Cu) | de 100 mg/kg |
Las tablas anteriores son para un grado multiuso y ciertos niveles pueden alterarse con respecto al pH del suelo.
También existen estándares para suelos especializados adecuados para plantas con necesidades específicas, incluidos suelos ácidos o ericáceos y suelos calcáreos. Estos tienen niveles de pH diferentes a los del suelo típico y están diseñados para cultivar diferentes especies de plantas. Baja fertilidad, ácido de baja fertilidad y calcáreo de baja fertilidad son otras clasificaciones de suelo diseñadas para plantas que prosperan en suelos escasos de nutrientes.
Ejemplos de plantas especializadas incluyen la Venus atrapamoscas, que se encuentra en ambientes bajos en nitrógeno y fósforo, por lo que es menos tolerante a ambientes altamente ricos en nutrientes que otras plantas y menos capaz de competir en ellos. Mientras que los arándanos necesitan suelo ericáceo para crecer bien y el trébol crece bien en suelo calcáreo. Por lo tanto, se deben seleccionar suelos que se adapten a las plantas que se pretende cultivar y, por lo tanto, se requieren normas.
Relación carbono-nitrógeno
La capa superior del suelo es el recurso principal para que las plantas crezcan y los cultivos prosperen. Los dos parámetros principales para esto son el carbono y el nitrógeno. El carbono proporciona energía y el nitrógeno es necesario para que las plantas produzcan proteínas y, por tanto, tejidos. Las plantas los necesitan en una variedad de proporciones para permitir un crecimiento adecuado. Una cifra óptima para la capa superficial del suelo en el Reino Unido es una relación C:N inferior a 20:1. Una base de aserrín normalmente tiene una alta relación C:N del orden de 400:1, mientras que un heno de alfalfa tiene un bajo contenido carbonoso y normalmente puede tener una relación C:N de alrededor de 12:1.
Aplicación comercial
Se vende comercialmente una variedad de mezclas de suelo como capa superior del suelo. Los usos típicos de este producto son la mejora de jardines y céspedes o su uso en jardines en macetas. La tierra para macetas, el abono, el estiércol y la turba también se venden para uso doméstico y cada uno tiene fines específicos. Los productos de la capa superior del suelo generalmente no son tan adecuados para plantas en macetas o para el cultivo de frutas y verduras como la tierra para macetas o el abono. Usarlo para este propósito también puede resultar prohibitivamente costoso en comparación con otras alternativas.
La capa superior del suelo también se utiliza para nivelar adecuadamente la superficie cerca de edificios residenciales. Para proteger contra inundaciones, el Código Residencial Internacional exige una pendiente del 2 % (2,4 pulgadas (61 mm)) durante los primeros diez pies de distancia de la casa. Energy Star requiere una pendiente de 0,5 pulgadas/pie (42 mm/m).
La capa superior del suelo disponible comercialmente (fabricada o de origen natural) en el Reino Unido debe clasificarse según la norma británica BS 3882, cuya versión actual data de 2015. La norma tiene varias clasificaciones de la capa superior del suelo y la clasificación final requiere que el material cumpla con ciertos criterios umbrales. tales como contenido de nutrientes, elementos fitotóxicos extraíbles, distribución del tamaño de partículas, contenido de materia orgánica, relación carbono:nitrógeno, conductividad eléctrica, pérdida por ignición, pH, contaminación química y física. Se debe tomar muestras de la capa superior del suelo de acuerdo con la norma británica y la norma europea BS EN 12579:2013 Mejoradores del suelo y sustratos de cultivo – Muestreo.
Erosión
La erosión del suelo ocurre cuando la capa superior del suelo es arrastrada o arrastrada. Los costos anuales estimados de las pérdidas de salud pública y ambiental relacionadas con la erosión del suelo en los Estados Unidos superan los 45 mil millones de dólares. Las prácticas agrícolas industriales convencionales, como arar y rociar grandes cantidades de fertilizantes líquidos sintéticos, pueden degradar la calidad del suelo. Los métodos agrícolas intensivos para satisfacer las altas demandas de alimentos con altos rendimientos de los cultivos y el cultivo en monocultivos pueden agotar los nutrientes del suelo y dañar el microbioma del suelo. Estos factores pueden afectar la consistencia y calidad del suelo, provocando una mayor erosión.
La escorrentía superficial de los campos agrícolas es un tipo de contaminación de fuente difusa. La capa superior del suelo, así como los fertilizantes agrícolas y otros contaminantes potenciales, se escurren por los campos agrícolas desprotegidos cuando ocurren fuertes lluvias. Esto puede resultar en la contaminación de vías fluviales y aguas subterráneas y potencialmente contaminar las fuentes de agua potable. La proliferación de algas puede ocurrir cuando grandes cantidades de nutrientes inundan ríos, lagos u océanos, a menudo como resultado de escorrentías agrícolas o de aguas residuales. Estas floraciones de algas nocivas pueden ser tóxicas y tener impactos devastadores en los ecosistemas y la vida silvestre. A menudo se las conoce como mareas rojas debido a la presencia de algas rojas tóxicas que pueden afectar las fuentes de alimentos humanos al contaminar los mariscos.
Las técnicas sostenibles intentan frenar la erosión mediante el uso de cultivos de cobertura para generar materia orgánica en el suelo. Estados Unidos pierde casi 3 toneladas de capa superficial del suelo por acre al año. 1 pulgada (2,5 cm) de capa superficial del suelo puede tardar entre 500 y 1000 años en formarse de forma natural, lo que hace que la tasa de erosión de la capa superior del suelo sea una preocupación ecológica grave. Según las tendencias de 2014, al mundo le quedan unos 60 años de capa superficial del suelo.
Conservación
La conservación del suelo es la prevención de la pérdida de la capa más alta del suelo de la erosión o prevención de la menor fertilidad causada por el uso, acidificación, salinización u otra contaminación química del suelo.
En algunas zonas menos desarrolladas se practican el Slash-and-burn y otros métodos insostenibles de agricultura de subsistencia. A consequence of deforestation is usually large-scale erosion, loss of soilnutrient and sometimes total desertification. Las técnicas para mejorar la conservación del suelo incluyen la rotación de cultivos, los cultivos de cobertura, labranza de conservación y los eólicas plantados, afectan tanto la erosión como la fertilidad. Cuando las plantas mueren, se descomponen y se convierten en parte del suelo. El Código 330 define los métodos estándar recomendados por el Servicio de Conservación de Recursos Naturales de los Estados Unidos. Los agricultores han practicado la conservación del suelo durante milenios. En Europa, políticas como la Política Agrícola Común se orientan a la aplicación de las mejores prácticas de ordenación como la reducción de la labranza, cultivos de cubierta invernal, residuos de plantas y márgenes de pasto para abordar mejor la conservación del suelo. Además, se requiere una acción política y económica para resolver el problema de la erosión. Un simple obstáculo de gobernanza se refiere a cómo valoramos la tierra y esto puede ser cambiado por la adaptación cultural. El carbono del suelo es un sumidero de carbono, desempeñando un papel en la mitigación del cambio climático.