Nuestros suelos están compuestos en un 50% de su volumen por materiales sólidos pero el otro 50% lo constituyen el agua y el aire y estos están interrelacionados entre sí, afectándole a uno los cambios que se sucedan en el otro.
Suelo: la atmósfera del suelo
El aire en el suelo
Como hemos comentado en el título, el espacio del suelo agrícola que queda entre las partículas sólidas está ocupado por agua (en los microporos) y por aire (en los macroporos) estando ambos interrelacionados. Pero el contenido de aire de un suelo, lo que conocemos como “la atmósfera de un suelo”, tiene distinta composición respecto a la atmósfera que estamos acostumbrados a respirar, ya que tanto la raíz como los microorganismos que viven en la rizosfera consumen oxígeno y liberan dióxido de carbono durante sus procesos metabólicos y por ello el perfil del suelo, lo que denominamos “perfil agronómico”, debe de estar conectado con la atmósfera para equilibrar el contenido en oxígeno del suelo y que no llegue a ser deficitario, pues los microorganismos entrarían en competencia con la raíz por él y no sería nada bueno para la planta. El perfil agronómico del suelo debe de suministrar el suficiente oxígeno a la raíz de manera que pueda desarrollar con normalidad sus principales procesos metabólicos y para ello se debe de producir un correcto flujo de CO2 del suelo a la atmósfera como de O2 de esta al suelo. Pues bien, esto solo se consigue con una estructura de suelo que nos garantice un mínimo de macroporos del 10-15% del volumen total del suelo.
La composición de la atmósfera de un suelo en comparación con la atmósfera que respiramos es la siguiente:
Atmósfera % | Atmósfera del suelo % | |
Oxígeno |
20,5-21 |
20-20,5 |
Nitrógeno |
70-80 |
70-80 |
CO2 |
0,025-0,03 |
0,25 |
Vapor de agua |
– |
– |
Otros gases |
– |
– |
Hacer mención que esta composición de la atmósfera del suelo es la que se encuentra en los macroporos, de ahí que estos valores varíen a lo largo del perfil del suelo, tanto en profundidad como longitudinalmente; con esto quiero decir que la composición de la atmósfera del suelo no es homogénea.
Como vemos en la tabla anterior, la diferencia más notable en la composición de la atmósfera que respiramos y la atmósfera del suelo es el contenido en oxígeno y en CO2; en los suelos bien cultivados el contenido en CO2 no suele superar el 1% pero en ciertos momentos de elevada actividad microbiana se pueden alcanzar valores de hasta el 10%, en incluso del 30% en casos extremos de encharcamiento y anoxia, disminuyendo proporcionalmente la cantidad de oxígeno. La relación entre la concentración de CO2 y de O2 es inversamente proporcional y cuando aumenta una disminuye la otra y viceversa; normalmente la concentración de CO2 aumenta con la profundidad y esto es debido a que la forma de eliminación del dióxido de carbono del perfil agronómico de un suelo es mediante:
- Difusión a la atmósfera desde las capas mas superficiales del perfil del suelo.
- Por percolación profunda por el agua de lluvia o de riego. La lluvia, además, aporta oxígeno al suelo.
Las concentraciones de CO2 y de O2 están cambiando constantemente y estas dependen de los procesos de eliminación de CO2 antes vistos y de los procesos de formación debido, principalmente a la actividad de la microfauna del suelo. Como era de esperar, el contenido en CO2 y O2 varía a lo largo del año y esto está relacionado con el contenido en humedad del suelo; a mayor contenido en agua menor contenido en oxígeno y mayor contenido en CO2 lo que nos lleva a deducir que en los periodos más secos los suelos están más oxigenados. Existen otras variables que influyen en la composición de la atmósfera del suelo y son:
- La temperatura; los cambios en la temperatura diurna y nocturna afectan a la atmósfera del suelo ya que el aire más caliente tiende a ascender y es reemplazado por el que está en capas más profundas que tiene mayor concentración en CO2; este fenómeno es más acusado a partir de la puesta del sol y en las épocas frías ya que se produce el fenómeno de “inversión térmica” y las capas de aire más profundas están más calientes que las superficiales. Por las mañanas, sin embargo, el aire de las capas superficiales se calienta y por difusión se intercambia con el de la atmósfera.
- Mecanismos de difusión; un gas suele moverse desde las zonas de mayor concentración a las zonas de menor concentración hasta que se llega al equilibrio; esto quiere decir que el oxígeno, por ejemplo, se moverá desde zonas de mayor concentración hacia zonas de menor concentración y el CO2, al estar sus concentraciones inversamente relacionadas como vimos antes, lo hará en sentido inverso. De ahí que pueda existir la vida en la rizosfera.
- La humedad; como hemos visto antes, a mayor humedad del suelo menor contenido en aire y este al ser menos denso que el agua es desplazado a las capas superficiales del perfil del suelo.
- Evaporación; la evaporación del agua de las capas superficiales también disminuye el contenido de aire en el suelo al desplazarlo hacia los perfiles superficiales.
- El viento; según la fuerza y el ángulo con el que incide, el viento puede meter o sacar el aire del suelo; de todas formas, sus efectos se creen de escasa importancia.
- La textura del suelo; los suelos más pesados dificultan el movimiento del aire en el suelo mientras que los suelos más sueltos lo facilitan.