La capa superficial del suelo es la capa superior del mismo . Tiene la mayor concentración de materia orgánica y microorganismos y es donde se produce la mayor parte de la actividad biológica del suelo de la Tierra .
La capa superficial del suelo está compuesta de partículas minerales y materia orgánica y suele extenderse hasta una profundidad de 13 a 25 cm (5 a 10 pulgadas). En conjunto, estos elementos forman un sustrato capaz de retener agua y aire, lo que fomenta la actividad biológica.
En general, la capa superficial del suelo tiene una alta concentración de raíces, ya que es de ahí 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 adecuado para las plantas. Las bacterias y los hongos pueden ser esenciales para facilitar el intercambio de nutrientes con las plantas y para 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 la aireación y rotación del suelo. Muchas especies contribuyen directamente a la salud del suelo, lo que da como resultado plantas más fuertes. [1] Una capa superficial del suelo saludable es un microbioma muy rico que alberga una amplia variedad de especies. [2]
La materia orgánica proporciona nutrición a los organismos vivos y varía en cantidad entre los diferentes suelos, y la fuerza de la estructura del suelo disminuye cuando hay más materia orgánica. Se condensa y se asienta con el tiempo de diferentes maneras según las condiciones, como debajo de las capas de la carretera y los cimientos o al descubierto y expuesto a los elementos. La estructura se ve afectada una vez que el suelo se deshidrata. El volumen de la capa superficial deshidratada disminuye sustancialmente y puede sufrir erosión eólica . [3]
La capa superficial del suelo se produce de forma natural en el proceso de formación del suelo o pedogénesis . La capa superficial natural se extrae y se acondiciona para el uso humano y constituye la mayor parte de la capa superficial comercial disponible. La tasa actual de uso y erosión supera la generación de suelo. [4]
Es posible crear una capa superficial artificial que sirva de apoyo a algunos de los usos biológicos o de ingeniería de la capa superficial del suelo. [4] Entre los ejemplos más tradicionales de medios artificiales para el crecimiento de plantas se incluyen la terra preta y la tierra vegetal . La capa superficial fabricada a base de minerales, biosólidos , compost y/o lodos de fábricas de papel [5] está disponible comercialmente. [6] Una mina de carbón a cielo abierto de la época victoriana fue rehabilitada con una capa superficial artificial de baja calidad elaborada con materiales locales. [7]
En los sistemas de clasificación de suelos, la capa superficial del suelo se conoce como horizonte O u horizonte A. [8] [9] 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 superficial del suelo se mide como la profundidad de la superficie hasta la primera capa de suelo densamente compactada, conocida como subsuelo .
En los Estados Unidos no existe una definición legal federal de la palabra tierra vegetal cuando se utiliza en el comercio.
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 superficial del suelo que son adecuados para muchas plantas. [10]
Dos tipos comunes de tierra vegetal comercial son la tierra vegetal a granel y la tierra vegetal envasada. La siguiente tabla ilustra las principales diferencias entre ambas. [10]
Alternativamente el BSI relaciona los siguientes valores:
Las tablas anteriores son para un grado multipropósito y ciertos niveles pueden alterarse con respecto al pH del suelo .
También existen estándares para suelos especializados adecuados para plantas con necesidades específicas, incluidos los suelos ácidos o ericáceos y los suelos calcáreos . Estos tienen niveles de pH diferentes a los del suelo típico y están destinados al cultivo de diferentes especies de plantas. Baja fertilidad, baja fertilidad ácida y baja fertilidad calcárea son otras clasificaciones de suelos diseñados para plantas que prosperan en suelos con escasez de nutrientes.
Entre los ejemplos de plantas especializadas se incluyen la Venus atrapamoscas , que se encuentra en entornos con bajo contenido de nitrógeno y fósforo, por lo que es menos tolerante a entornos con alto contenido de nutrientes que otras plantas y menos capaz de competir en ellos. Por otro lado, los arándanos requieren un suelo ericáceo para crecer bien y el trébol crece bien en suelo calcáreo. Por lo tanto, los suelos deben seleccionarse para adaptarse a las plantas que se pretende cultivar y, por lo tanto, se requieren estándares.
La capa superficial 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 construyan proteínas y, por lo 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 de menos de 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 de carbono y normalmente puede tener una relación C:N de alrededor de 12:1. [11]
En el mercado se venden diversas mezclas de tierra vegetal. 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 de ellos tiene fines específicos. Los productos de tierra vegetal normalmente no son tan adecuados para las plantas en macetas o el cultivo de frutas y verduras como la tierra para macetas o el abono. Su uso para este fin también puede resultar prohibitivamente caro en comparación con otras alternativas.
La capa superficial del suelo también se utiliza para nivelar adecuadamente la superficie cerca de los edificios residenciales. Para protegerse contra inundaciones, el Código Residencial Internacional exige una pendiente del 2 % (2,4 in [61 mm]) para los primeros diez pies desde la casa. [12] Energy Star exige una tasa de 0,5 in/ft (42 mm/m).
La capa superficial 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 superficial del suelo, y la clasificación final exige que el material cumpla con ciertos criterios mínimos, como el contenido de nutrientes, los elementos fitotóxicos extraíbles, la distribución del tamaño de las partículas, el contenido de materia orgánica, la relación carbono:nitrógeno, la conductividad eléctrica, la pérdida por ignición, el pH y la contaminación química y física. La capa superficial del suelo debe muestrearse de acuerdo con la Norma británica y la Norma europea BS EN 12579:2013 Mejoradores del suelo y medios de cultivo: Muestreo. [13]
La erosión de la capa superficial del suelo se produce cuando el viento o el agua arrastran la capa superficial del suelo. 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. [14] Las prácticas agrícolas industriales convencionales , como el arado y la pulverización de grandes cantidades de fertilizantes líquidos sintéticos, pueden degradar la calidad del suelo. Los métodos de cultivo intensivo 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 la calidad del suelo, lo que da lugar a un aumento de la erosión.
La escorrentía superficial de los campos agrícolas es un tipo de contaminación de fuente no puntual . La capa superficial del suelo, así como los fertilizantes agrícolas y otros contaminantes potenciales , se escurren de los campos agrícolas desprotegidos cuando se producen fuertes lluvias. Esto puede provocar la contaminación de las vías fluviales y las aguas subterráneas y puede contaminar potencialmente las fuentes de agua potable. Las floraciones de algas pueden ocurrir cuando grandes cantidades de nutrientes inundan ríos, lagos u océanos, a menudo como resultado de la escorrentía agrícola o de las aguas residuales. Estas floraciones de algas nocivas pueden ser tóxicas y tener efectos 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 alimentación humana al contaminar los mariscos. [15]
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 tierra vegetal por acre por año. [16] 1 pulgada (2,5 cm) de tierra vegetal puede tardar entre 500 [17] y 1.000 años [18] en formarse de forma natural, lo que hace que la tasa de erosión de la tierra vegetal sea una preocupación ecológica grave. Según las tendencias de 2014, al mundo le quedan unos 60 años de tierra vegetal. [18] [19]
La conservación del suelo es la prevención de la pérdida de la capa superior del suelo por erosión o la prevención de la reducción de la fertilidad causada por el uso excesivo, la acidificación , la salinización u otra contaminación química del suelo .
En algunas zonas menos desarrolladas se practican la tala y quema y otros métodos insostenibles de agricultura de subsistencia . Una consecuencia típica de la deforestación es la erosión a gran escala , la pérdida de nutrientes del suelo y, a veces, la desertificación total . Las técnicas para mejorar la conservación del suelo incluyen la rotación de cultivos , los cultivos de cobertura , la labranza de conservación y los cortavientos plantados , que afectan tanto a la erosión como a la fertilidad . Cuando las plantas mueren, se descomponen y pasan a formar 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 apuntan a la aplicación de las mejores prácticas de gestión, como la labranza reducida , los cultivos de cobertura de invierno, [20] residuos vegetales y márgenes de pasto para abordar mejor la conservación del suelo. Además, se requieren acciones políticas y económicas para resolver el problema de la erosión. Un simple obstáculo de gobernanza se refiere a cómo valoramos la tierra y esto se puede cambiar mediante la adaptación cultural. [21] El carbono del suelo es un sumidero de carbono , que desempeña un papel en la mitigación del cambio climático . [22]