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Suelos de Chile: clasificación, tipos y características. Geotecnia

Profesor: Mario Pereira Estudiante: Bastián Humberto Araya Luza RUT: 19.355.148-3 Fecha: 21 de octubre de 2020

1. Introducción Los suelos de Chile son extraordinariamente diversos debido a su gran variedad climática, geomorfológica, geológica y de procesos genéticos involucrados. En la actualidad, poco se sabe con exactitud de los suelos chilenos, en parte debido a la poca investigación y a la dificultad de trazar límites entre sus tipos. De entre los grandes aportes a esta área se encuentran los trabajos realizados por Luzio (2010) y Casanova et. al. (2013). De manera sintetizada, en esta respectiva monografía, se busca rescatar las características principales de los suelos de Chile a partir de estos trabajos. Además, se presenta sus distintas clasificaciones: Taxonómica y según su Capacidad de Uso. 2. Clasificación de Suelos Para propósitos de esta monografía, su clasificación se describe, en términos generales, solamente para los dos sistemas más empleados: la Taxonomía de Suelos (Soil Survey Staff, 2006) y la Base Referencial de Suelos del Mundo (IUSS Working Group WRB, 2006). Las figuras 1 y 2 se incluyen solo a manera de referencia, pero son insuficientes para efectuar una clasificación de los suelos. Para ello, se debe recurrir a las publicaciones originales y seguir estrictamente las claves allí señaladas. Casanova et al. (2013) presentó un mapa mostrando la distribución de los órdenes del Sistema Taxonómico de Suelos (USDA) observados en Chile donde cada polígono muestra el orden de suelo dominante presente (Figura 3). 3. Regímenes de Humedad de los Suelos Las definiciones resumidas de los regímenes de humedad que se dan a continuación, corresponden a las definidas por Soil Survey Staff (2006). La distribución de estos regímenes en los Suelos de Chile está disponible en la figura 4. Régimen ácuico: régimen de reducción, en el cual prácticamente no hay oxígeno disuelto a causa e la saturación con agua. Pueden no poseer este régimen, aun cuando están saturados de agua, debido al movimiento del agua o a que el medio no es favorable para los microorganismos. Régimen arídico y tórrico: se presentan en climas áridos; algunos se encuentran en regiones semiáridas y poseen ciertas características que los mantienen secos. No existe lixiviación y sales solubles pueden acumularse en el suelo. Se excluyen regiones polares muy frías y a las áreas de gran elevación dado que se consideran que sus suelos son anhidros. Se extiende desde el límite político con Perú hasta los 32° S y desde sectores cordilleranos hasta el borde costero. Hacia el sur se vuelve transicional con el régimen xérico, que domina la región central de Chile. También es probable que en sectores altiplánicos se transforme en régimen ústico. Régimen ústico: es un régimen intermedio entre el aridico y el údico. Posee humedad limitada, pero que está presente en los momentos adecuados para el crecimiento de cultivos. No se aplica a suelos con permafrost o con un régimen de temperatura críico. Está reducido a una franja costera que incluye el sector de terrazas costeras y cuyo límite sur es el río Itata y que sigue una línea imaginaria que une las localidades de Navidad, Litueche, Pichilemu, Paredones, Vichuquén, Curepto, Constitución, Chanco, Curanipe, Cobquecura y el río Itata. Régimen údico: característico de suelos de zonas húmedas con lluvias bien distribuidas. En verano llueve de tal manera que el agua disponible iguala o excede la evapotranspiración. Se extiende al sur del río Itata, Cañete, Los Sauces, Collipulli, Mulchén, Quilaco hasta Santa Bárbara. Desde el sur de esta línea, desde la Cordillera de Los Andes hasta el Océano Pacífico por la Región de los Ríos, Región de los Lagos, Región de Aysén y parte de la región de Magallanes. Régimen xérico: caracteriza a áreas con clima de tipo mediterráneo, es decir, inviernos fríos y húmedos y veranos cálidos y secos. La lluvia en invierno, cuando la evapotranspiración es mínima, es muy efectiva para lixiviar. Se extiende desde el paralelo 32°S hacia el sur, hasta aproximadamente 37°30’ S, abarcando los sectores de Precordillera de Los Andes y de la Depresión Intermedia hasta una línea imaginaria que pasa por Santa Bárbara, Quilaco, Mulchén, Collipulli, Los Sauces, Cañete, Curanilahue. 4.

Regímenes de Temperatura de los Suelos

La temperatura controla el crecimiento de las plantas y la formación de los suelos. Bajo 0°C no hay actividad biológica y el agua no se mueve como líquido. Entre 0°C y 5°C la germinación de semillas y crecimiento de plantas es imposible. La temperatura entre los horizontes puede variar, cerca de la superficie varía con las horas del día y con las estaciones del año. Para fines prácticos, se utiliza

el TMAS o por el promedio de las fluctuaciones estacionales, y por la gradiente entre la temperatura media de la estación más cálida y fría (lTMV-TMIl). Régimen críico: suelos que tienen un TMAS inferior a 8°C, pero sin permafrost. Otros regímenes de temperatura de suelos se resumen a continuación: TMAS < 8°C 8 a < 15°C 15 a 6°C (con estacionalidad) Frígido Mésico Térmico Hipertérmico

Si lTMV-TMIl < 6°C (escasa estacionalidad) Isofrígido Isomésico Isotérmico Isohipertérmico

Además, se proponen los siguientes regímenes de temperatura para los suelos de Chile (figura ): El Régimen térmico se extiende desde el límite político con Perú hasta la línea imaginaria que pasa por Santa Bárbara, Quilaco, Mulchén, Collipulli, Los Sauces, Cañete hasta Curanilahue. Se encuentra desde la precordillera de Los Andes hasta el Océano Pacífico. Se superpone a los regímenes de humedad arídico y xérico. El Régimen isotérmico se extiende desde el límite político con Perú, por la Cordillera de la Costa, hasta el río Itata. Se superpone sobre el régimen de humedad arídico hasta el pararelo 32°S y desde allí hasta el río Itata con el régimen ústico. El Régimen mésico se encuentra entre la línea imaginaria de Santa Bárbara, Quilaco, Mulchén, Collipulli, Los Sauces, Cañete y Curanilahue, desde la Cordillera de Los Andes hasta la línea imaginaria que va desde Curanilahue hacia el sur pasando por Contulmo, Carahue, Lanco y Calafquén. El Régimen Isomésico se ubica a partir de la línea imaginaria, que comienza en Coelemu, hacia el oeste y hacia el sur, por las localidades de Concepción, San Rosendo, Curanilahue, Cañete, Carahue, Lanco hasta Calafquén. Se extiende al sur desde la Cordillera de Los Andes hasta el Océano Pacífico por la Región de los Ríos, Región de los Lagos, Región de Aysén y la Región de Magallanes. 5.

Zonas Edáficas

En Chile, debido a la gran diversidad geológica, geomorfológica y climática existe una gran variedad de tipos de suelos. Considerando los variados factores y procesos de formación de suelos, Luzio et al. (2010) definió en detalle ocho zonas edáficas (presentadas a continuación). Estas guardan propiedades particulares y se diferencian entre sí, sin embargo, sus límites son arbitrarios pues los paisajes han sido remodelados por diferentes agentes tales como el agua, el hielo, el viento, el volcanismo y, más recientemente, por el hombre. Zona Edáfica Zona Desértica Zona Árida y Semiárida Zona Mediterránea Árida Zona Mediterránea Húmeda Zona Húmeda Zona de Magallanes Zona Antártica Isla de Pascua y Juan Fernández

Límite N 18°00’S 29°00’S 32°00’S 37°00’S 43°00’S 50°00’S 62°00’S -

Límite S 29°00’S 32°00’S 37°45’S 43°00’S 50°00’S 55°00’S 63°00’S -

Casanova et al. (2013) sintetizó y caracterizó dichas zonas en cuatro zonas mayores de suelo: Zona Hiperárida a semi-árida, Zona Mediterránea, Zona lluviosa y Patagónica, y Zona Insular y Antártica. La figura 5 muestra esquemáticamente tipos de suelos presentes en cada zona en sus respectivas subdivisiones. 6.

Clasificación de los Suelos según su uso

La clasificación de potencial de uso de los suelos del USDA es una clasificación técnica interpretativa basada en los efectos combinados del clima y las características permanentes del suelo, y que tiene por objeto agrupar a los suelos existentes en clases de potencial de uso, para señalar su relativa adaptabilidad a ciertos cultivos propios de una zona, además de indicar las dificultades y riesgos que se pueden presentar al usarlos. Las categorías de clasificación empleadas para establecer el potencial de uso de los suelos, son tres: Clases, Subclases y Unidades de Capacidad de Uso. Las clases convencionales para definir el potencial de uso son ocho, las que se designan con números romanos del I al VIII, ordenadas de acuerdo a sus crecientes limitaciones y riesgos en el uso.

6.1 Tierras aptas para cultivo Clase I: Cultivables sin limitaciones de uso: Tienen pocas limitaciones que restrinjan su uso. Casi planos, profundos, bien drenados, fáciles de trabajar, poseen buena capacidad de retención de humedad y la fertilidad natural es buena. Se adaptan bien para cultivos intensivos y en su uso se requieren prácticas simples de manejo para mantener su potencialidad productiva y su fertilidad natural. Clase II: Cultivables con ligeras limitaciones de uso y moderados riesgos de daño Presentan algunas limitaciones que reducen la elección de los cultivos o requieren moderadas prácticas de conservación. Presentan texturas favorables que pueden variar a extremos más arcillosos o arenosos respecto a las texturas de la clase I. Las limitaciones más frecuentes de esta clase son:      

Pendientes suaves (0 a 4%) y microrelieve poco acentuado. Moderada susceptibilidad a la erosión por agua o viento o efectos adversos moderados de erosión pasada. Profundidad menor que la ideal. Estructura y facilidad de laboreo desfavorable. Ligera humedad corregible por drenaje, pero existiendo siempre como una limitación moderada. Limitaciones climáticas ligeras.

Clase III: Cultivables con moderadas limitaciones de uso susceptibles de corrección, riesgos de daños: Presentan moderadas limitaciones en su uso y restringen la elección de cultivos, aunque pueden ser buenas para ciertos cultivos especiales. Requieren prácticas especiales de conservación. Las limitaciones más comunes para esta clase se refieren a:  Suelos descansando sobre roca  Alta susceptibilidad a la erosión o efectos visibles de ella  Excesiva humedad o riesgos continuos de inundación que restringen el desarrollo radicular  Baja fertilidad inherente  Topografía moderadamente ondulada  Profundidad del suelo que restringe el desarrollo de las plantas  Estructura y textura desfavorables  Baja capacidad de retención de agua Clase IV: Cultivables sólo ocasionalmente por presentar serias limitaciones de uso y alto riesgo de daños: Presentan severas limitaciones de uso que restringen la elección de cultivos. Requieren un manejo muy cuidadoso y, por ello, más difícil de aplicar y mantener que las de la clase III. Los suelos de esta clase pueden estar adaptados sólo para dos o tres de los cultivos comunes. Su producción suele ser baja en relación a los gastos. Las limitaciones más usuales se refieren a:  Suelos delgados a muy delgados  Pendientes pronunciadas con topografías moderadamente onduladas y disectadas  Baja capacidad de retención de humedad  Humedad excesiva con riesgos continuos de anegamiento  Moderados efectos adversos de clima  Severa susceptibilidad a la erosión por agua o severa erosión efectiva 6.2 Tierras de uso limitado, generalmente no adaptada a los cultivos Clase V: Apta para pastoreo y/o forestación, sin limitaciones: Esta es una Clase especial que prácticamente no se usa. Los suelos de esta Clase tienen escaso o nulo riesgo de erosión, pero presentan otras limitaciones que no pueden removerse en forma práctica, limitando su uso a cultivos de empastadas, praderas naturales de secano o forestación. Los suelos son casi planos, demasiado húmedos o pedregosos o rocosos, para ser cultivados por los métodos tradicionales. Están condicionados a inundaciones frecuentes y prolongadas. Cuando son planos inclinados y que por factores climáticos no tienen posibilidad de cultivarse, pero pueden emplearse en la producción de praderas. Clase VI: Apta para pastoreo y forestación, pero susceptibles a la erosión: Corresponden a suelos inadecuados para los cultivos agronómicos y su uso está limitado para pastos y forestación. Los suelos tienen limitaciones continuas que no pueden ser corregidas como pendientes muy pronunciadas (hasta 30%), alta susceptibilidad a la erosión o efectos severos de ella, suelos muy delgados o pedregosos, excesiva humedad (drenaje pobre a muy pobre), muy baja capacidad de retención de humedad, clima desfavorable especialmente en durante la estación de crecimiento.

Clase VII: Uso restringido para pastoreo y uso principal para forestación: Los suelos de esta Clase presentan limitaciones muy severas que los hacen inadecuados para los cultivos agronómicos. Su uso fundamental es pastoreo y forestación. Las restricciones que presentan estos suelos son más severas que los de a Clase VI por una o más de las limitaciones siguientes y que no pueden corregirse: pendientes muy pronunciadas (hasta 60%), con topografías muy irregulares y disectados; suelos muy delgados, humedad excesiva (pobremente drenados), muy baja capacidad de retención de humedad, clima desfavorable durante la estación de crecimiento. Clase VIII: Tierras sin uso agropecuario y forestal: Los suelos de esta Clase no tienen valor agrícola, ganadero o forestal. Su uso está limitado solamente para la vida silvestre, recreación o protección de hoyas hidrográficas y cauces de ríos y esteros. 7. Conclusión La diversidad de los suelos de Chile es clara. Su evolución, madurez, composición, humedad y temperatura varía drásticamente de norte a sur y de oeste a este por lo que múltiples órdenes taxonómicos podemos encontrar. De las algo más de 75 millones de hectáreas de superficie territorial, se consideran agrícolas 26.393.219 ha (34,9 %), de las cuales unos 5 millones son arables, la mayor parte de las cuales a su vez, presentan importantes limitaciones por profundidad, pedregosidad o topografía. Por ello un estudio minucioso de los suelos acompañado de una justa legislación, es necesario para una correcta gestión en el ámbito agrícola, forestal, inmobiliario, etc; sobretodo actualmente donde la degradación y desertificación de los suelos se extiende año a año.

ANEXOS Gelisol: Suelos con permafrost o materiales gélidos dentro de 1 m de profundidad Histosol: Otros suelos con materiales fíbricos, hérmicos o sápricos en >40 cm superficiales Spodosol: Otros suelos con un horizonte espódico de más de 10 cm de espesor. Andisol: Otros suelos con propiedades ándicas en más del 60% de los 0,6 m superficiales. Oxisol: Otros suelos con un horizonte óxico dentro de los 1,5 m de la superficie o contienen > 40% de arcilla en los primeros 0,18 m y un horizonte kándico. Vertisol: Otros suelos que contiene > 30% de arcilla en todos los horizontes y grietas activas periódicamente Aridisol: Otros suelos con algún horizonte diagnóstico subsuperficial y un régimen de humedad arídico. Ultisol: Otros suelos con un horizonte argílico o kándico y una saturación básica (a pH 8,2) inferior a 35% a una profundidad de 1,8 m. Mollisol: Otros suelos con un epipedón mólico y una saturación básica (a pH 7) de al menos 50% en todas las profundidades sobre 1,8 m. Alfisol: Otros suelos con un horizonte argílico, kándico o nátrico. Inceptisol: Otros suelos con un epipedon úmbrico, mólico o plágeno, o con un horizonte cámbico. Entisol: Otros suelos

Figura 1. Características principales de los órdenes en la Taxonomía de Suelos. Extraído de Luzio, 2010. Histosol: Suelos con h. hístico o fólico (orgánico) de ≥ 0,4 m de espesor Antrosol: Otros suelos profundamente modificados por el manejo agrícola Tecnosol: Otros suelos con ≥ 20% de materiales manufacturados por el hombre Criosol: Otros suelos que tienen un h. críico (congelados permanentemente) dentro de 1 m Leptosol: Otros suelos a menos de 0,25 m de una ruca dura continua Vertisol: Otros suelos con un h. vértico (rico en arcillas expandibles) y > 30% de arcilla en todas sus partes después de mezclar sus 0,2 m superficiales; > 0,5 m de espesor y desarrollo de grietas durante la mayor parte de los años Fluvisol: Otros suelos con material flúvico dentro de 0,25 m y que continúan a 0,5 m Solonetz: Otros suelos con un h. nátrico (rico en arcilla aluvial y Na intercambiable) dentro de 1 m Solonchak: Otros suelos con un h. sálico (rico en sales solubles) dentro de 0,5 m y sin un h. tiónico (muy ácido) Gleysols: Otros suelos con un patrón de color gléyico dentro de 0,5 m Andosols: Otros suelos con un h. ándico o vítrico dentro de 0,25 m Podzols: Otros suelos con un h. espódico (rico en complejos iluviales Al-humus) dentro de 2 m Plintosol: Otros suelos con un h. plíntico (rico en Fe, pobre en humus, muy meteorizado) dentro de 0,5 m Ferralsol: Otros suelos con un h. ferrálico a alguna profundidad dentro de 1,5 m Planosol: Otros suelos con un cambio textural abrupto o condiciones reducidas dentro de 1 m Estagnosol: Otros suelos con condiciones reductoras Chernozem: Otros suelos con un h. mólico (oscuro, alta saturación básica) con croma 2 en húmedo a una profundidad de ≥ 0,2 m y carbonatos secundarios dentro de 0,5 m bajo el h. mólico Kastanozen: Otros suelos con un h. mólico y carbonatos secundarios dentro de 0,5 m bajo el h. mólico Phaeozem: Otros suelos con un h. mólico y una saturación básica ≥ 50% en todo el primer metro y carecen de carbonatos secundarios Gipsisol: Otros suelos con un h. gípsico o petrogípsico (rico en yeso) dentro de 1 m Durisol: Otros suelos con un h. dúrico y petrodúrico (cementado en sílice) dentro de 1 m Calcisol:Otros suelos con un h. cálcico o petrocálcico (rico en CaCO3 secundario) dentro de 1 m Albeluvisol: Otros suelos con un h. árgico (directa o indirectamente enriquecido en arcilla) dentro de 1 m, con lenguas albelúvicas Alisol: Otros suelos con un h. árgico y una CIC de arcilla ≥ 24 cmol c kg-1 comenzando dentro de 1 m y una saturación básica < 50% en la mayor parte entre 0,25 y 0,50 m Nitisol: Otros suelos con un h. nítico comenzando dentro de 1 m Aerisol:Otros suelos con un h. árgico y una CIC de arcilla < 24 cmol c kg-1 y una saturación básica < 50% en la mayor parte entre 0,5 y 1 m Luvisol: Otros suelos con un h. árgico y una CIC de arcilla > 24 cmolc kg-1 Lixisol: Otros suelos con un h. árgico dentro de 1 m Umbrisol: Otros suelos con un h. úmbrico (oscuro y bajo en bases) o un h. mólico Arenosol: Otros suelos con texturas más gruesas que franco arenosos en al menos 1 m Cambisol: Otros suelos con un h. cámbico comenzando dentro de 0,5 m y finalizando bajo 0,25 m Regosol: Otros suelos

Figura 2. Características principales de los Grandes Grupos de la Base Referencial de Suelos del Mundo (WRB). Extraído de Luzio, 2010.

Figura 3. Distribución de los órdenes del Sistema Taxonómico de Suelos (USDA) observados en Chile. Extraído de Casanova et al. (2013).

Figura 4. Regímenes de humedad y temperatura de los suelos propuestos para Chile. Extraído de Luzio, 2010.

Figura 5. Zonas mayores de suelo: Zona Hiperárida a semi-árida, Zona Mediterránea, Zona lluviosa y Patagónica, y Zona Insular y Antártica. Extraído de Casanova et al. (2013).

Referencias Casanova, M.; Salazar, O.; Seguel, O.; Luzio, W., (2013). The soils of Chile, world soils book series. Springer Science+Business Media, Dordrecht, 185 p. IUSS Working Group WRB, (2006). World reference base for soil resources. World soil resources report 103. FAO, Rome. 128 p. Luzio, W. (2010): Suelos de Chile, Universidad de Chile, Santiago, Chile. Soil Survey Staff. Keys to Soil Taxonomy. Natural Resources Conservation Service. USDA. 10 th edit,k. 332 p.