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Agronomía Tropical. 27(2): 181-206. 1977

CARACTERÍSTICAS DE ALGUNOS SUELOS CON Y SIN 
HORIZONTE ARGÍLICO EN LAS MESAS ORIENTALES 
DE VENEZUELA (a)

JUAN COMERMA * y ANGEL CHIRINOS *

(a) Trabajo presentado en el IV Congreso Venezolano de la
 Ciencia del Suelo, Maturín, Venezuela, Agosto 22-27. 1976.
* CENIAP, Maracay, Venezuela.

* Agradecemos la orientación brindada por el Dr. J. BENNEMA,
 la asistencia de TH. PAPE en la micromorfología y a los técnicos
 por los análisis químicos efectuados todos ellos del Dep. de
 Suelos de la Univ. Agrícola en Wageningen.


INTRODUCCIÓN

Las denominadas "Mesas Orientales" en Venezuela representan el bloque más grande y uniforme de suelos arenosos, altamente meteorizados y bajo vegetación de sabana en este país. A causa del desarrollo agrícola y forestal que se inició aproximadamente hace 15 años, se han realizado numerosos estudios agrológicos para seleccionar las áreas más apropiadas para maní, pino caribe y otros cultivos. Los suelos más comunes en estas Mesas están representados por los Paleustults, Haplustoxs y Psamments. Todos ellos poseen en común, en esta región (18), el tener las capas superficiales muy arenosas; aumentos variables de arcilla con la profundidad; bajas saturaciones en bases; una predominancia de arcillas caoliníticas y las arenas dominadas por cuarzo. Las separaciones más difíciles en el campo se presentan en cuanto a la diferenciación de los horizontes argílicos y óxicos y más aún en interpretar el significado práctico de esta separación.

Con la idea de entender mejor las diferencias que pudieran existir entre suelos con horizonte argílico y con horizonte óxico, se seleccionaron cuatro perfiles, de acuerdo a criterios de campo, en dos áreas donde se realizan estudios agrológicos (7, 17) y que representan dos Paleustults y dos Haplustoxs de amplia ocurrencia en las Mesas. Con una detallada caracterización intentamos el poder entender mejor sus diferencias y similitudes.

I. Caracteres ambientales

Las Mesas Orientales en Venezuela ocupan un área de alrededor de 3 millones de Has., entre los 9 y 10° de latitud Norte, con elevaciones entre 20 y 480 msnm. y con una pendiente general inferior al 2 por ciento (27) Esta zona tan plana posee como relieve principal los producidos por ríos que, naciendo en las mismas Mesas, la disectan formando farallones o pendientes fuertes y ocasionalmente sistemas de terrazas. La topografía más local de las planicies está limitada a relieves suavemente ondulados, a colinas bajas ocasionales y a roturas de pendientes con restos de laterita.

Los sedimentos originales que forman el material padre pertenecen principalmente a aluviones pre-meteorizados de época pleistocénica, procedentes en la porción sur de la Mesa, del Escudo Guayanés y en la porción Norte de la Serranía de la Costa (27). En su conjunto todos forman la llamada Formación Mesa (26). Los minerales dominantes en la zona son cuarzo, micas, caolinita y circón.

La vegetación de las planicies está dominada esencialmente por una cobertura de pastos naturales (Axonopus chrysodactylus y Trachipogon vestitus) con escasos y pequeños árboles de chaparro y alcornoque (Curatella americana y Bowditchia virgiloides). A lo largo de los ríos predominan las palmas (Mauritia minor) y otras especies arbóreas. La vegetación de pastos es frecuentemente sujeta a incendios. Los bachacos rojos (Atta sp) son abundantes y se considera predominan en el proceso de bioturbación. Termitas son también observables aunque menos conspicuas.

El clima del área de estudio se caracteriza por una precipitación anual total entre 1.000 y 1.200 mm. Los meses entre Junio y Octubre en general sobrepasan los 100 mm. mensuales; Mayo y Noviembre sobre los 60 mm. y el resto del año inferiores a esa cifra o secos. En general la precipitación disminuye algo hacia el Sur. Las temperaturas promedio giran alrededor de 25ºC con pequeñas variaciones mensuales y algo mayores entre los días y las noches.

La localización de los sitios de muestreo y estudio se señalan en la Figura 1 Todos están localizados en el área de topografía plana a suavemente ondulada.

Los perfiles de Guanipa (GUA) están en la porción central de las Mesas. GUA 1 está en una zona ligeramente depresional o cóncava y posee películas de arcilla o un horizonte B argílico de acuerdo a criterios de campo. GUA 5, alejado alrededor de 1 Km de GUA 1, ocupa una zona plana a ligeramente convexa y en él no se observaron películas de arcilla. Los suelos del área de Chaguaramas (CHA) están en la porción Sur de las Mesas, en relieve muy suavemente ondulado. El perfil CHA 24 está en un sitio plano a ligeramente convexo y en su horizonte B se observaron películas de arcilla o un horizonte argílico. El perfil CHA 77 se localizó en la mitad de una pendiente (alrededor de 1,5 por ciento de pendiente) en el mismo paisaje de CHA 24. No se observaron en él películas de arcilla. En estos mismos paisajes de Chaguaramas fue común encontrar en el fondo de las áreas más deprimidas o cóncavas suelos arenosos más deferrados con horizontes argílicos continuos o en forma de lamelas ocurriendo relativamente profundos en el subsuelo. Estos últimos suelos no se estudiaron en este trabajo.

Fig. 1 Ubicación de los perfiles bajo estudio
Fig. 1 Ubicación de los perfiles bajo estudio

MÉTODOS

En cada lugar indicado se cavaron perfiles hasta 2 mts. de profundidad, los cuales fueron descritos de acuerdo al Manual de Levantamiento de Suelos (25). El muestreo se hizo por horizontes, incluyendo algunas muestras no disturbadas hasta los 2 mts. para determinaciones de densidad aparente y estudio de secciones delgadas. A mayores profundidades el muestreo se hizo con barreno.

Las muestras de suelo fueron secadas al aire y procesadas para pasar cedazos de 2 mm. de diámetro. La distribución de partículas por tamaño se determinó por pipeta y con hexametafosfato de sodio como dispersante, mientras la arcilla fina se determinó por centrifugación (13). La arcilla dispersable en agua fue medida de acuerdo a VETTORI (28). Para la Densidad Aparente se usaron muestras no disturbadas y secas en estufa, empleándose el volumenótro de Hg Amsler.

El pH fue determinado con potenciómetro, en pasta saturada con agua y con KCI-IN. El Carbono Orgánico se obtuvo por el método de WALKLEY y BLACK (23). Para la Capacidad de Intercambio Catiónico y extracción de bases se usó el NH4OAc-IN, pH 7 (23). Los contenidos de Ca y Mg cambiables se determinaron por absorción atómica; el Na y K por fotometría de llama. La acidez extractable se obtuvo por BaCI2-TEA a pH 8,2. El aluminio cambiable se extrajo con KCI-IN y se determinó con aluminón (14). El por ciento de saturación con Al, se calculó en función de las bases más el Al. La saturación de bases se calculó sobre la suma de cationes (bases más acidez extractable). El contenido de hierro libre se determinó por el método de citratoditionito-bicarbonato de MEHRA y JACKSON (19) los contenidos de SiO2, Al2O3 y Fe2O3, representando valores proporcionales a los contenidos en la fracción arcillosa, pero obtenidos tratando todo el suelo (menos de 2 mm.) fueron analizados de acuerdo a VETTORI (28), con H2SO4 d: 1,47 El análisis total para todo el suelo y para la fracción de arcilla por separado, para los elementos Si, Al, Fe, Ca, Ti, Mg, Na, Mn y P fueron hechos por fluorescencia de rayos X. A partir de estos últimos datos se determinó la composición mineralógica normativa de la arcilla y del suelo de acuerdo a los procedimientos de VAN DER PLAAS y VAN SCHUYLENBORGH. (22)

La mineralogía de la fracción arcilla fue determinada por difracción de rayos X con muestras saturadas con Mg y cuando se consideró necesario las muestras se trataron con glicerol y se calentaron hasta 600ºC. Se realizó un estimado de los porcentajes de los principales minerales en la arcilla multiplicando la altura de los picos de difracción por el ancho a la mitad del pico, de la manera sugerida por NORRISH y TAYLOR (21) .

Bloques no disturbados de horizontes selectos fueron muestreados para preparar secciones delgadas tamaño mamuth (15). Estos se impregnaron con resina Synolith y se rebajaron hasta cerca de 20 μ. Estas secciones delgadas fueron descritas en su micromorfología de acuerdo a terminología de BREWER.(4)

Todos los análisis fueron realizados en la Sección de Suelos del CENIAP, (Maracay, Venezuela), excepto la difracción de rayos X, el análisis total por fluorescencia y las secciones delgadas, que fueron efectuadas en el Departamento de Suelos y Geología, Universidad Agrícola de Wageningen, * Holanda

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Morfología

En el Cuadro 1 se presenta un resumen de caracteres morfológicos selectos de los cuatro perfiles. En ningún caso se consideró que el material padre se alcanzó a las profundidades descritas, por ello no se pueden establecer diferencias en profundidad del solum.

Las principales diferencias morfológicas se observan comparando los dos suelos que poseen de pocas a moderadas cantidades de películas de arcilla en el subsuelo (GUA 1 y CHA 24 ) contra los que no las poseen. Los primeros, además de poseer caracteres de un horizonte argílico, presentan horizontes más definidos de eluviación o de un horizonte A2, con colores más contrastantes entre la superficie y el subsuelo; tienen además un aumento en la consistencia y grado de desarrollo estructural con la profundidad y tienen límites más graduales o claros entre los horizontes superiores y los del subsuelo. Estas últimas características pueden también atribuirse al hecho de que poseen más altos contenidos de arcilla. En las Figs. 2A y 2B se muestran los perfiles CHA 24 y CHA 77 representando los suelos con argílico (Paleustults) y sin argílico (Haplustoxs) respectivamente.

Propiedades Físicas

En el Cuadro 2 se presentan las características físicas determinadas. La distribución de partículas por tamaño muestra que todos los suelos en general son bastante bajos en contenido de arcilla en los horizontes superficiales (aproximadamente de 0-20 cms.). Así mismo los suelos que se consideró tenían argílicos en el campo (GUA 1 y CHA 24), son mucho más altos en arcilla en el subsuelo que los otros. La tasa de cambio en contenido de arcilla entre los horizontes B/A para los que tienen argílico es de alrededor de 2, mientras en los otros es 1,5. Estos incrementos en arcilla con la profundidad pudieran ser atribuidos, como una alternativa, a discontinuidades litológicas de carácter parcial o total. Un análisis de la distribución de las diferentes fracciones arenosas, especialmente cuando éstas se recalculan como libres de arcilla, demuestra que las únicas tendencias claras son las de un enriquecimiento en arena fina y muy fina en los horizontes superiores y de las arenas más gruesas en la parte superior del subsuelo. Como estos cambios no son abruptos, consideramos que pudieran haber ocurrido ciertas adiciones superficiales de arenas finas por medios eólicos (que son comunes de observar en esta región) o más probable aún que por efecto de bachacos y termitas se ha transportado arena fina a las capas superficiales dejando el subsuelo enriquecido relativamente en arenas más gruesas. Esta última sugerencia se refuerza por la gran actividad observada, especialmente de bachacos, en la parte superior de los perfiles y por los bajos valores de densidad aparente de los horizontes superiores, especialmente en los suelos con horizontes argílicos.

 

CUADRO 1. Caracteres morfológicos seleccionados.

PERFIL

HORIZONTE

PROFUNDIDAD
(Cms.)

COLOR
(Húmedo)

CONSIST. (Húmeda)

ESTRUCTURA

PELÍCULAS DE ARCILLA

LIMITE DE HORIZONTES


 

A1

0-25

10 YR 2/3

mf

1 mf bsa

no

cp

 

A21

-55

10 YR 5/8

f

1 f bsa

no

cp

 

A22

-70

5 YR 5/8

f

1 f bsa

no

cp

GUA 1

B1

-90

5 YR 5/8

f

1 m bsa

m

ci

 

B21

-120

2.5 YR 4/6

fi

2 m bsa

m

ci

 

B22

-160

2.5 YR 4/6

fi

2 m bsa

m

ci

 

B23

-200

2.5YR 4/6

fi

2 m bsa

m

dp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 1

0-10

10 YR 3/3

mf

0 m-gs

no

gp

 

B 11

-30

10 YR 5/8

mf

0m-gs

no

dp

 

B 12

-50

7.5YR 5/8

f

0 m-gs

no

gp

GUA 5

B 13

-80

5 YR 5/8

f

0 m-1f bsa

no

dp

 

B21

-110

5YR 5/8

f

0 m- 1f bsa

no

dp

 

B 22

-170

5 YR 5/8

f

0 m- 1f bsa

no

dp

 

B 23

-250

2.5 YR 4/6

f-f i

2 m bsa

no

 

 

A1

0-20

10YR 5/6

f

0 m -gs

no

cp

 

A2

-52

7.5YR 6/8

f

0 m -gs

no

gp

 

B 21

-94

7.5 YR 5/8

f

0 m-1mba

P

gp

CHA 24

B22

-134

7.5 YR 5/8

f

0 m-1mba

P

 

 

B 23

-190

5 YR 5/8

f

1 mba

m

gp

 

B 24

-210

5 YR 5/8

f

1 mba

m

gp

 

B 3

-240

5 YR 4/6

f

 

-

ap

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A1

0-10

7.5 YR 4/4

mf

0gs

no

cp

 

B 11

-40

5 YR 5/6

mf

0m-1f bsa

no

cp

 

B 12

-60

5YR 4/8

mf

0m-1f bsa

no

gp

 

B 13

-85

5 YR 4.5/8

mf

0m-1f bsa

no

dp

 

B 21

-110

5 YR 5/8

f

0m-1f bsa

no

gp

CHA 77

B 22

-150

5 YR 5.5/8

mf

0m-1f bsa

no

dp

 

B 23

-180

5 YR 5.5/8

mf

0m-1f bsa

no

dp

 

B 24

-200

5YR 5.5/8

mf

0m-1f bsa

no

cp

 

B 25

-280

2.5 Y R 5/8

f

 

-

-

 

B 26

-300

2.5 YR

5/8

f

 

 


Peliculas de arcilla p= Pocas m=moderadas
Limites: d=difusa g=gradual p= plano c=claro i = irregular
Consistencia: mf = muy friable f = friable fi=firme
Estructura: 0m =masiva 0gs=grano simple 1=debil 2= moderada mf = muy fino f = fina bsa = blocosa sub angular ba=blocosa angular

 

Fig. 2. Las Figs. 2A y 2B ilustran los suelos CHA 24 con horizonte argílico (Paleustult), y CHA 77 sin el mismo (Haplustox), las Figs. 2C y 2D muestran la orientación de arcilla, en el primer caso iluvial y con signos de degradación de 109 horizontes argílicos y en el segundo originada por fricción tipificante de estos horizontes óxicos. Ambas son a 67X, pero la 2C es con nicoles cruzados mientras la 2D no lo es.
Fig. 2. Las Figs. 2A y 2B ilustran los suelos CHA 24 con horizonte argílico (Paleustult), y CHA 77 sin el mismo (Haplustox), las Figs. 2C y 2D muestran la orientación de arcilla, en el primer caso iluvial y con signos de degradación de 109 horizontes argílicos y en el segundo originada por fricción tipificante de estos horizontes óxicos. Ambas son a 67X, pero la 2C es con nicoles cruzados mientras la 2D no lo es.

 

Los dos perfiles sin películas de arcilla en el horizonte B. muestran en general un aumento gradual en arcilla con la profundidad, al menos hasta los 2 mts. En uno de ellos, CHA 77, y después de esa profundidad, existe un aumento mucho más abrupto en arcilla. Esto pudiera interpretarse como si en estos suelos la iluviación de arcilla hubiera operado hasta grandes profundidades dejando prácticamente todo el perfil visto hasta los 2 mts. como una zona eluvial. A ello podría haber colaborado la naturaleza más arenosa de la deposición y/o la situación de drenaje más libre que sugiere su posición convexa en el paisaje.

Los valores de limo así como la relación limo/arcilla son bajos indistintamente para todos los suelos. Ello sólo nos indica que todos estos suelos poseen un grado similar y elevado de meteorización.

La distribución de valores de arcilla fina muestra en general un aumento con la profundidad en todos los suelos. Sin embargo la relación arcilla fina/arcilla total no separa claramente las áreas consideradas como de iluviación de arcilla Ello no es tan extraño ya que la fracción de arcilla translocada puede ser sólo una pequeña parte de la total y más aún no toda es arcilla fina, como ha sido mostrado previamente (5) .

Los valores de arcilla dispersable en agua son más altos en las capas superficiales del suelo y disminuyen hasta valores muy bajos por debajo de aproximadamente 50 cms. No se observaron diferencias importantes entre los perfiles vistos.

Propiedades Químicas

En el Cuadro 3 se presentan algunos caracteres químicos de estos suelos. Los valores de pH están para todos los suelos en el lado ácido, sin mayores diferencias entre ellos. El pH ligeramente elevado en superficie de GUA 1, se atribuye a encalados anteriores. La distribución del pH con la profundidad sólo muestra valores un poco más bajos en la parte superior del subsuelo. En todos los casos el pH en KCl es menor que los valores en agua, indicando que todos ellos poseen cargas netas negativas (20).

Los valores de Carbono Orgánico son indiscriminadamente bajos en estos perfiles, evidenciando la pequeña adición de Materia Orgánica por los pastos que predominan y posiblemente el efecto de quemas tan comunes en la zona.

La distribución de sesquióxidos de Fe libre muestra ligeros incrementos con la profundidad, lo cual concuerda con el aumento de colores rojos en el subsuelo y sigue estrechamente los aumentos paralelos de arcilla en los perfiles Esto último sugiere que la arcilla y el Fe se mueven o translocan juntas, especialmente cuando los incrementos de arcilla con la profundidad son considerables.

Los valores de Capacidad de Intercambio Catiónico son bajos en todos los perfiles. Cuando estos valores se expresan por 100 g de arcilla se ve que sólo los horizontes superficiales poseen valores superiores a 16 me. En los subsuelos los tenores más frecuentes son de 12 a 13 me, indicando la posible predominancia de caolinita. Los altos valores de las capas superficiales indican la contribución de la materia orgánica a la CIC. De acuerdo al método sugerido por BENNEMA (1) y calculándolo para estos suelos, obtenemos una contribución de 2 a 3 me por cada gr. de carbono en los horizontes superficiales. La suma de cationes básicos extraídos con NH4OAc y del Al con KCl-IN constituye fundamentalmente la capacidad de intercambio "efectiva". De estos valores se puede deducir que aproximadamente el 53 por ciento de la CIC por NH4OAc a pH 7, corresponde a cargas dependientes del pH y el resto a cargos permanentes. La C.I.C efectiva calculada en base a 100 gr. de arcilla no sobrepasan como promedio los 4,7 me, ello de nuevo sugiere la predominancia de caolinita.

Todos los cationes cambiables presentan valores bajos, siendo un poco mayores en la superficie, como se refleja en los porcentajes de saturación de bases; estos presumiblemente indica el ciclaje de bases por los pastos naturales. Los valores algo erráticos de la distribución de la saturación de bases con la profundidad, los atribuimos a posibles inconsistencias analíticas debido a las cantidades tan pequeñas a determinar.

Todos los valores de retención de NH4Cl son bajos e inferiores a 5 me, lo cual de nuevo señala la baja capacidad de retención de las arcillas y sugiere la dominancia de caolinita.

Composición elemental y relaciones molares

El análisis total de ciertos elementos para todo el suelo (<2 mm) y para la fracción arcilla de horizontes seleccionados, se muestra en el Cuadro 4. Los elementos Ca, Mg y Na fueron también analizados, pero en todos los casos los valores fueron tan bajos que no pudieron ser precisados.

Los contenidos de SiO2 y Al2O3 de la fracción arcilla, de todos los suelos indistintamente, fueron bastante constantes; sólo se puede notar una tendencia a disminuir ligeramente con la profundidad. Ello nos indica que los tipos de arcilla son similares para todos los suelos y en las profundidades analizadas

Los contenidos de SiO2, basados en todo el suelo, muestran una clara tendencia a disminuir con la profundidad. Ello lo interpretamos como debido a una disminución relativa de arena (predominantemente cuarzo) con la profundidad

El contenido de Al2O3 de todo el suelo muestra lo contrario del SiO2, explicándose por el aumento relativo de arcilla con la profundidad.

En el caso del Fe2O3 existe un claro aumento con la profundidad tanto en la fracción arcilla como en todo el suelo. El aumento en Fe2O3 es equivalente al aumento de arcilla, excepción hecha del último horizonte de CHA 24 donde el aumento en Fe2O3 es desproporcional con la arcilla. Ello último implica un mecanismo diferente y/o adicional del movimiento descendente del Fe de los otros casos; podría ser este un caso de enriquecimiento absoluto de fuera del suelo ya que esa capa constituye una costra laterítica con límite abrupto en relación al suelo suprayacente.

Los valores del MnO son muy bajos y sin claras tendencias en ninguno de los suelos. Sólo notamos que hay más MnO asociado a la fracción arcilla que al resto de las otras fracciones.

Los contenidos de K2O nos señalan que en su mayor parte están en la fracción arcilla y que no existen variaciones importantes con la profundidad analizada. Los ligeros aumentos de la profundidad y en el suelo total los atribuimos así mismo a aumentos en arcilla En general no existen fuertes diferencias en K2O entre los suelos los suelos de Guanipa tienen valores un poco más altos que los otros. En particular GUA 1 posee los valores más altos, lo cual posiblemente corresponde a pequeñas diferencias en material parental, pues cercano (alrededor de 500 mts.) a este perfil existen afloramientos de arcilitas o limolitas con mayores contenidos de mica que los sedimentos conocidos de las Mesas.

Las cifras de TiO2 de nuevo señalan una mayor asociación con la arcilla sin claras tendencias con la profundidad.

En resumen la composición elemental no señala claras diferencias entre los perfiles. Los cambios más significativos están relacionados a la distribución de arcilla con la profundidad ya que ello implica diferentes relaciones de Si y Al, o diferencias por mayor asociación de otros elementos (K, Mn, Ti, Fe) con esta fracción.

Las relaciones molares de las fracciones arcillosas especialmente la relación SiO2/Al2O3, con valores de 1,9 a 2,0 indican un alto grado de meteorización, aunque no extremo e igual para todos los perfiles y dentro de cada perfil. Las otras relaciones, Si/Fe, Al/Fe y SiO2/P2O5 señalan disminuciones generales con la profundidad. Ello sugiere la mayor movilidad del Fe con relación a los otros elementos analizados.

En el Cuadro 5 también se reportan los valores y las relaciones molares de SiO2, Al2O3 y Fe2O3 determinados sobre todo el suelo con H2SO4 d: 1,47. La comparación de las relaciones molares de este método con las del análisis total por fluorescencia de la fracción arcilla muestra una gran correlación para suelos con relaciones de SiO2/Al2O3 inferiores a 2. Ello concuerda con las conclusiones obtenidas para suelos del Brasil (3). La comparación de valores de SiO2, Al2O3 y Fe2O3 por los dos métodos da también una buena correspondencia. Sin embargo y en general los valores por H2SO4 para SiO2 son mayores, para Al2O3 inferiores y para Fe2O3 ligeramente mayores que por análisis total los valores de los tres elementos determinados por H2SO4 aumentan con la profundidad reflejando el aumento en arcilla y en Fe2O3 libre antes señalado.

CUADRO 5. Si O2-Al2O3-Fe2O3 y sus reaciones molares según VETTORI (28) extraíbles con H2SO4 d = 1,47.

 

PERFIL




HORIZONTE




PROFUNDIDAD (cms.)

SiO2

Al2O3 Fe2O3

Ki

 SiO2 Al2O3


SiO2
Fe2O3


Al2O3
Fe2O3

Kr

 SiO2 R2O3

____% < 2____


 

A1

0-25

2,5

1,9

1

2,2

7

3,2

1,7

 

A21

-55

9,1

7

2,4

2,3

40

4,6

1,8

 

A22

-70

10,4

6,7

2,1

2,7

13,3

5

2,2

GUA 1

B1

-90

9,7

6,9

2,2

2,4

11,5

4,8

2

 

B21

-120

18,5

12,9

4,2

2,4

11,8

4,8

2

 

B22

-160

18,7

12,3

4,3

2,6

11,9

4,6

2,1

 

B23

-200

21,8

12,4

3,7

3

15,7

5,3

2,5

                   

 

A1

0-10

1,8

1,5

0,8

2

6

3

1,5

 

B11

-30

1,8

2,2

0,8

1,4

6

4,2

1,2

 

B12

-50

6,8

4

1,3

2,9

14,1

4,9

2,4

GUA 5

B13

-80

4,9

4,5

1,7

1,8

7,4

4

1,5

 

B21

-110

7,3

4,6

1,7

2,7

12,1

4,5

2,2

 

B22

-170

6,7

5,1

1,8

2,2

10,1

4,5

1,8

 

B23

-250

9,1

3,8

1,4

4,1

18,9

4,6

3,3

                   

 

A1

0- 20

3,8S

3,5

1,6

1,8

6,3

3,4

1,4

 

A2

-52

6,5

4,7

2,4

2,4

7,2

3,1

1,8

 

B21

-94

9,9

5,6

3

3

9,1

3

2,3

CHA 24

B22

-134

11,8

6,5

3,7

3,1

8,5

2,7

2,3

 

B23

-190

14,5

9,4

4,7

2,6

8,3

3,2

2

 

B24

-210

14,5

10,2

4,6

2,4

8,3

3,4

1,9

 

IIB3

-240

12,4

5,5

13,9

3,9

2,4

0,6

1,5

                   

 

A1

0-10

1,9

1,9

0,8

1,7

6,4

3,8

1,3

 

B11

-40

2

2,1

0,9

1,7

5,5

3,3

1,3

 

B12

-60

4

3,1

1,1

2,2

11

5

1,8

 

B13

-85

3,7

3,5

1,4

1,8

6,8

3,8

1,4

 

B21

-110

6,7

4,7

2

2,4

9,2

3,8

1,9

CHA 77

B22

-150

5

4,2

1,7

2

7,5

3,7

1,6

 

B 23

-180

5,5

3,2

1,6

2,9

9,1

3,1

2,2

 

B24

-200

4,4

4,3

1,5

1,7

8,1

4,7

1,4

 

B25

-280

15,1

9,4

4,4

2,7

9,3

3,4

2,1

 

B26

-300

16,2

11,7

4,7

2,3

9,3

3,9

1,9


 

Resultados Mineralógicos.

En el Cuadro 6 se dan los resultados mineralógicos de estos suelos. La fracción no arcillosa (arena más limo), a partir del cálculo normativo, muestra para todos los suelos la predominancia de cuarzo acompañado de muy pequeñas cantidades de otros minerales altamente resistentes. De ello también podemos concluir acerca del alto grado de meteorización indistintamente de los cuatro suelos y de la ausencia de discontinuidades litológicas en forma global.

La composición normativa de la fracción arcilla muestra la predominancia para todos ellos de caolinita (valores usualmente mayores de 75 por ciento), de nuevo señalando la alta y homogénea meteorización de los suelos. El próximo mineral en abundancia es Goetita el cual permanece constante o aumenta con la profundidad. Ello corrobora la distribución de Fe2O3 libre y Fe total antes presentada. Sólo el último horizonte en CHA 24 indicaría una sobresaturación de las arcillas con Fe libre y consecuentemente la formación de concreciones o laterita continua, como lo sugiere D' HOORE (11) y como fue señalado en la descripción de campo. El siguiente mineral en abundancia es Mica-Ilita el cual varía entre 6 y 10 por ciento. No existen tendencias definidas aparte de las señaladas en la distribución de K2O, ni entre perfiles, ni en profundidad en cada uno de ellos. El rutilo así como el cuarzo se encuentran en las arcillas de todos los suelos en muy pequeñas cantidades. Solo el perfil GUAU 5 muestra porcentajes de cuarzo superiores al 2 por ciento lo cual lo atribuimos a ser tan arenoso (silícico).

Los dos perfiles de Chaguaramas muestran según este análisis normativo pequeñas cantidades de gibsita, pero ellas no fueron detectadas en la difracción de rayos X.

La composición y estimado mineralógico de la fracción arcilla por difracción de rayos X se presenta en el mismo Cuadro 6. Aquí la predominancia general de Caolinita es aún mayor (valores usualmente superiores a 85 por ciento). Las cantidades de Goetita son inferiores a las del cálculo normativo pero los aumentos con la profundidad son aún más notables. Los valores de Ilita son inferiores a los del otro método y en general concuerdan mejor con los valores de K2O total, asumiendo que alrededor de 6 por ciento de K2O corresponde a 100 por ciento de Mica-Ilita (22). La estimación de cuarzo es siempre superior a la calculada, ello se podría atribuir a interferencias de picos de tercer orden de la Ilita (3,35 ºA) con el que se usó para estimar el cuarzo (3,33 ºA).

En el análisis por difracción aparecen dos nuevos minerales en la arcilla no vistas en el cálculo normativo. Uno es la pirofilita (a 9,1 y 3,06 ºA) que por aparecer sólo en los perfiles de Chaguaramas implica una fuente de material parental algo diferente a Guanipa. Las cantidades son pequeñas y disminuyen ligeramente con la profundidad. Este mineral ha sido reportado previamente en suelos altamente meteorizados en Venezuela (9). El segundo mineral se refiere a un pico a 14 Å que colapsa parcialmente al elevar la temperatura hasta 600ºC. Posiblemente se trata de un intergrado Vermiculita-Clorita con Al en entrecapas, considerado como de relativamente común ocurrencia en suelos muy meteorizados (24).

En conclusión la mineralogía tanto de la fracción arcilla como de la arena más limo no muestra diferencias entre los perfiles. La arcilla está dominada por Caolinita y las otras fracciones por cuarzo.

Micromorfología

Del perfil GUA 1 se estudiaron dos secciones delgadas, una de 55-70 cms. (horizonte A2) y otra de 140-160 cms. (B22t).

EL horizonte A2 mostró una predominancia de granos esqueléticos de cuarzo, la mayoría subredondeados y de poca esfericidad. Los otros granos esqueléticos detectables se identificaron como magnetita y circón. Los orificios o poros predominantes son de empaquetamiento compuestos y "vughs". La mayor parte del plasma existente está orientado alrededor de los granos de cuarzo, lo cual se interpretó como "estrianes" por no existir diferencias en concentraciones de plasma entre la luz polarizada y sin polarizar; por ello el "fabric" se clasificó como "skelsepic". Se describieron pocos y pequeños papules en la matriz y como además existen varias áreas de la sección con agrotubules, se interpretan los papules como efecto de mezcla biológica del suelo.

El horizonte B22t se distingue claramente del anterior por tener gran parte del plasma concentrado como ferriargilanes gruesos y bien orientados, además se observan numerosos papules en la matriz. En este horizonte se observan áreas un poco más rojizas y áreas más amarillentas las zonas más rojizas poseen ferriargilanes con colores más pálidos, mientras la amarillenta los posee tanto amarillos como rojizos. Parece que en el pasado hubo un período de reducción en esta zona del perfil, parcialmente deferrando los cutanes, posteriormente al mejorar el drenaje la iluviación continuó produciendo los ferriargilanes más rojizos. Muchas de las concentraciones de plasma muestran una apariencia granulenta (puntos negros de menos de 1 μ) especialmente a lo largo de fisuras que separan áreas paralelas de ferriargilanes. En la Fig. 2 C se muestran estas características. Este fenómeno claramente reduce la nitidez de las bandas de extinción. La presencia de estos granos o puntos negros se interpretan como fenómenos de degradación o destrucción de películas de arcilla; los puntos negros posiblemente sean zonas de enriquecimiento secundario de cuarzo ya que dan colores azules de reflexión con luz de Hg. Esta interpretación y técnicas son similares a las usadas por BRINKMAN et al (6). Como su interpretación es para suelos temporalmente reducidos y este no es nuestro caso, puede ser un fenómeno heredado de otras condiciones u otro proceso que nos lleva a resultados similares. Como gran parte de los cutanes muestran esta degradación quedan dudas si la iluviación de arcilla está operando en la actualidad. El "fabric" del plasma en las zonas más rojizas es una mezcla de "skelsepicundulic", mientras las zonas más amarillas es predominantemente "skelsepic". Los granos esqueléticos son similares al horizonte A2, sugiriendo de nuevo que no hay discontinuidades litológicas. Fenómenos directos de bioturbación no se observaron en esta sección. La mayoría de los orificios son "metavughs".

Del perfil GUA 5 se seleccionaron dos horizontes que representan el B21 (85-110 cms) y el B23 (180-200 cms.). Como no existen sino muy pequeñas diferencias entre ambas secciones una sola descripción es suficiente. Los caracteres más importantes son los de que un alto porcentaje del plasma está orientado, en forma discontinua, alrededor de los granos de cuarzo en forma de estrianes. Estas separaciones de plasma son usualmente de 10u de diámetro y catalogamos al fabric como skelsepic. Su interpretación es que es debida a pequeñas expansiones y contracciones del plasma (por cambios de humedad) contra la superficie dura de los granos de cuarzo, varias veces al año, producen una mayor orientación del plasma en contacto con la superficie del grano de cuarzo. En la Fig. 2D se muestran dichas características. La expresión de este fenómeno se reduce por mezcla biológica (bachacos, lombrices, etc.) del plasma con granos finos, como se pudo notar en la ausencia de este fenómeno en los agrotubules y pelotas fecales presentes en esta sección. A pesar de que en este suelo sólo se encontró un "argilan" dentro de un nódulo, queda la sospecha si en este suelo operó la iluviación y si los dos primeros metros analizados corresponden a una zona de eluviación biológicamente homogeneizada.

Del perfil CHA 24 se estudiaron secciones del A2, B21t, B22t y B23. Los granos esqueléticos de todo el perfil son predominantemente de cuarzo angular a subangular y con poca esfericidad. Como opacos se observó magnetita y como pesado circón. De nuevo ello sugiere uniformidad litológica del suelo.

El horizonte A2 posee concentraciones de plasma en forma de papules y no se observaron como argilanes. De nuevo la presencia de agrotubules sugiere que los papules se derivan de la mezcla biológica. El fabric del plasma se consideró skelsepic.

Los horizontes B21 y B22 tienen en común numerosos ferriargilanes asociados a cavidades bien orientados, con límites nítidos y de nuevo con numerosos puntos negros con apariencia granulenta. Existen también en la matriz numerosos papules de 20-30 μ. Pocos nódulos oscuros, con límites nítidos y litorelictos, aparentemente de arenisca o limolitas, así como también escasas pelotas fecales fueron observadas. El fabric del plasma se consideró skel-insepic. Las cavidades predominantes fueron vughs interconectados, pocos canales y planos intrapedales.

El horizonte B23t se distingue claramente de los B superiores por la ausencia de argilanes pero contiene numerosos y nítidos papules de 20-50u en la matriz. Una gran parte del plasma se describió como mamilado con apariencia de pelotas fecales soldadas o derivado de una gran biomezcla.

Los papules en este horizonte no tiene la apariencia granulenta como en los horizontes superiores. La interpretación de esta capa es la de una zona donde se concentra la fauna de este suelo, produciendo papules; la ausencia de granos en los mismos indicaría que el fenómeno de degradación no alcanzó esta profundidad. Se encontraron en esta sección numerosos nódulos con granos de mica no meteorizados y litorelictos de arenisca. El fabric del plasma se consideró skelmasepic. Los orificios predominantes fueron metavughs interconectados, canales y escasos planos desordenados .

Del perfil CHA 77 se estudiaron secciones de los horizontes B13 y del B23; ambos horizontes son muy similares por lo que se describen conjuntamente Al igual que en los perfiles anteriores, los granos esqueléticos están dominados por cuarzo angular a subangular con poca esfericidad, con pequeñas cantidades de magnetita y de circón. Las pequeñas cantidades de plasma presente ocurren como estrianes discontinuos alrededor de los granos de cuarzo, produciendo un fabric de tipo skelsepic. En ambas secciones y en total se vieron sólo 6 pequeños papules. Así mismo algunos pocos nódulos negros, ricos en arena muy fina fueron observados, uno de ellos se encontró dentro de un agrotubulo implicando que fue transportado biológicamente desde otro sitio. Los vacíos predominantes fueron de empaquetamiento.

En resumen, los perfiles en los cuales se consideró la presencia de un horizonte argílico en el campo, presentaron grandes proporciones de su plasma concentrada como ferriargilanes pero en un estado supuestamente en degradación. Hay señales de que la iluviación de arcilla está reducida o detenida en la actualidad. La mezcla biológica del plasma y arena fina es importante en todos los suelos lo cual se ve en la presencia de agrotubulos y de papules. Los dos perfiles sin argílico en el campo, tuvieron su plasma en separaciones como estrianes. La presencia de escasos papules puede sugerir que en el pasado y/o en zonas más profundas ocurrió iluviación pero que actualmente la cantidad de plasma es muy pequeña y/o muy inmóvil, con el presente régimen hídrico de esos suelos, para continuar la eluviación. Esta última interpretación se apoya en el hecho de que en el campo existen suelos asociados, en las áreas más deprimidas, con un similar o aún más bajo contenido de plasma o arcilla y que presumiblemente debido a su posición en el paisaje, con un mayor volumen de agua que pasa a través del perfil, tienen iluviación de arcilla en el presente en forma de lamelas o como horizontes argílicos continuos pero bastante profundos.

Clasificación

De acuerdo a los datos presentados y aplicando el sistema de clasificación del "Soil Taxonomy"(24) a estos perfiles llegamos a los siguientes resultados:

GUANIPA 1 - Oxic Paleustult, arcilloso, caolinítico, isohipertérmico.

GUANIPA 5 - Psammentic Haplustox, arenoso, silícico, isohipertérmico .

CHAGUARAMAS 24 - Oxic Paleustulf, franco, caolinítico, isohipertérmico.

CHAGUARAMAS 77 - Psammentic Haplustox, arenoso, silícico, isahipertérmico.

La clasificación tentativa de campo corroboró así el que dos de los suelos poseían horizontes argílicos y los otros dos no. En GUA 5 no hay dificultad en el sentido de cumplir con los requisitos actuales del Oxico. En CHA 77 sí hay problemas pues sólo 25 cms. cumplen con los 15 por ciento de arcilla requeridos para el óxico y necesitamos al menos 30 cms. Estrictamente este suelo caería en Ustorthents, pues tiene un horizonte franco grueso importante , sin minerales meteorizables, antes de 1 mt. de profundidad. Con nuestra información no vemos lógica en separar CHA 77 de GUA 5 como dos Ordenes diferentes. Por ello analizando la definición del óxico en cuanto a distribución de tamaño de partículas (24), vemos que el requisito fundamental es el de que se usa el límite entre arena franca y franco arenosa como límite superior en contenido de arena. Posteriormente en los requisitos se establece que debido a que los horizontes óxicos poseen tan bajos niveles de limo se establece 15 por ciento de arcilla como límite inferior. Sin embargo ello implicaría contenidos de limo iguales a cero lo cual no es realista Analizando resultados de análisis de suelos similares en la zona vemos que cuando los valores de arcilla giran alrededor de 15 por ciento las valores de limo más comunes son de alrededor de 4 a 6 por ciento. Tomando valores de limo de alrededor de 6 por ciento sugerimos bajar el requerimiento del óxico del 15 al 12 por ciento de arcilla, manteniéndonos así dentro del requisito de ser al menos franco arenoso. Considerando esto como valedero podemos incluir CHA 77 como teniendo un horizonte óxico (desde 85 hasta 150 cms.) y así lo clasificaríamos de manera similar a GUA 5.

CONCLUSIONES

Los cuatro perfiles estudiados representan una cierta secuencia, desde arenosos (Haplustoxs) hacia franco y arcilloso (los Paleustults), en los cuales las diferencias conseguidas, aparte de la textural, son el grado de aumento de arcilla con la profundidad y la presencia de características de iluviación de arcilla en los más arcillosos. El grado de meteorización visto en los análisis químicos (CIC, S./Al, etc. ) y en la mineralogía de las diferentes fracciones granulométricas es la misma en todos los suelos.

Aparentemente la presencia de diferentes horizontes de diagnóstico (argílico, óxico) en estos suelos no separa diferencias en la edad de las superficies, o en el grado de meteorización de los suelos como se ha visto que lo hace en otras regiones del país (10). La única diferencia de significado práctico que pensamos se establece, está presumiblemente relacionada con la capacidad de retención de humedad (principalmente por las diferencias texturales) especialmente en el subsuelo y que puede afectar el crecimiento de plantas con raíces profundas, como ha sido reportado previamente para Pinus Caribea en el área (7). Las diferencias también observadas en cuanto a estructura en estos suelos las asignamos tanto a las diferencias en contenido de arcilla como posiblemente a la forma del plasma. El valor práctico de la presencia de argilanes señalado por otros (16) como importantes por concentrar más elementos (K, P. etc.) y estar en más contacto con las raíces, tendría que ser averiguado en nuestro caso, pero los análisis totales de la arcilla en ambos suelos sugieren que no hay diferencias. BENNEMA (2) en el Sur de Brasil ha comparado Oxisoles y Ultisoles encontrando diferencias en contenido de argilanes, porosidad, pedalidad, pedoturbación pero no claramente en la naturaleza del plasma. En estos aspectos existe concordancia con nuestros resultados. Por las razones anteriores y hasta ahora sólo podemos decir que las diferencias parecen ser fundamentalmente físicas (retención y circulación de agua) no pareciéndonos que las mismas sean de suficiente peso para separar dichos suelos a nivel de orden.

Por los caracteres de todos los suelos estudiados existe la sugerencia de que en todos ellos ha ocurrido un proceso de eluviación de arcilla de los horizontes superiores, el cual se paraliza al alcanzarse cierto nivel de pérdida que está en equilibrio con el régimen hídrico prevaleciente. Ello nos podría llevar a la proposición de tratar de averiguar para diferentes regímenes hídricos, los contenidos de arcilla críticos (además de otros caracteres) donde se detiene el proceso de eluviación de arcilla.

RESUMEN

Cuatro suelos representativos de los Paleustults y Haplustoxs de las Mesas Orientales, fueron estudiados para caracterizar y entender mejor las implicaciones pedogenéticas y prácticas de la presencia o ausencia de horizontes argílicos. Todos los suelos son iguales en composición química, mineralógica y grado de meteorización. Las diferencias se refieren al grado de aumento en arcilla con la profundidad, la estructura del subsuelo y en la mayor capacidad de retención de agua de los suelos con argílico lo cual se manifiesta en el crecimiento de plantas perennes como Pinus Caribea.

SUMMARY

Four representative sails of the Paleustults and Haplustoxs in the Eastern Mesas of Venezuela, were characterized for a better understanding of their pedogenesis and of the practical meaning of the argillic horizon. All sails were the same in their chemical and mineralogical properties. The main differences were related to the degree of clay increase with depth, the structure in the subsoil, and the larger water holding capacity of the argillic horizons which is expressed in the growth of permanent trees as Pinus Caribea.

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