La materia orgánica del suelo
La materia orgánica del suelo se refiere a los restos de plantas, animales y microbios, en diferentes etapas de descomposición. Consiste en:
- Organismos vivos del suelo y residuos vegetales
- Materia orgánica parcialmente descompuesta (detritus)
- Materia orgánica estable completamente descompuesta, también conocida como humus
La mayoría de los suelos contienen 1-6% de materia orgánica.
LOS BENEFICIOS DE LA MATERIA ORGÁNICA
La materia orgánica influye en muchas de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.
- Aumenta la CIC del suelo (capacidad de intercambio catiónico)
- Mejora la estructura del suelo y su capacidad de retención de agua.
- Aporta nutrientes, principalmente nitrógeno, fósforo y azufre. Esto es resultado de la mineralización de nutrientes.
- Mejora la absorción de nutrientes por las plantas (quelación de micronutrientes).
- Aumenta la capacidad de buffer del suelo (su resistencia a cambios en el pH).
- Mejora la biodiversidad del suelo.
- Los microorganismos descomponen la materia orgánica en moléculas pequeñas hasta que se forma un humus estable. El humus no aporta muchos nutrientes al suelo, debido a que ya está descompuesto y es estable.
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La composición química del humus varía según los diferentes tipos de organismos y residuos vegetales a partir de los cuales se formó.
Los mismos factores que afectan la actividad de los microorganismos en el suelo también afectan la descomposición de la materia orgánica del suelo y la formación de humus:
El pH del suelo: la descomposición de la materia orgánica se ralentiza a un pH del suelo que es demasiado ácido o alcalino.
Temperatura: la tasa de descomposición de la materia orgánica aumenta a temperaturas más altas.
Humedad del suelo: la actividad biológica requiere humedad y oxígeno. Por lo tanto, las condiciones óptimas para la descomposición de la materia orgánica ocurrirán alrededor de la capacidad del campo. Las condiciones de saturación del suelo, por otro lado, retrasan la actividad microbiana.
Textura del suelo: la descomposición de la materia orgánica suele ser mejor en suelos de textura ligera que en suelos arcillosos debido a que las pequeñas partículas de arcilla y los poros pequeños «protegen» la materia orgánica de los microorganismos.
La CIC del humus coloidal es muy alta, mucho más alta que la CIC de los minerales de arcilla. Esto se debe a las cargas negativas que conlleva en forma de grupos funcionales de carboxilo (-COOH) e hidroxilo (-OH).
Por lo tanto, los suelos con alto contenido de materia orgánica son más fértiles que los suelos con bajo contenido de materia orgánica.
De hecho, entre el 20 y el 70% de la CIC de muchos suelos se debe a sustancias húmicas coloidales.
|
Mineral de arcilla / materia orgánica |
CEC, meq / 100g |
|
Caolinita |
3 – 15 |
|
Illita |
20 – 40 |
|
Montmorillonita |
60 – 100 |
|
Humus |
100 – 300 |
La CIC de la materia orgánica del suelo depende del pH del suelo. Un pH más alto da como resultado una CIC más alta. Los iones de hidrógeno (H+) se liberan de los grupos de carboxilo y se forman más sitios negativos en la superficie de los coloides orgánicos.
LA MINERALIZACIÓN DE NUTRIENTES
El principal nutriente aportado por la materia orgánica del suelo es el nitrógeno. El nitrógeno está disponible para las plantas en el proceso de mineralización, en el que el nitrógeno orgánico se convierte en nitrógeno inorgánico, que está disponible para las plantas. Este proceso es realizado por microorganismos.
Se desarrollaron varios modelos para estimar la tasa de liberación de nitrógeno de la materia orgánica. Sin embargo, debido a la complejidad de la dinámica del nitrógeno en el suelo, se deben hacer muchos supuestos. Por lo tanto, se requiere más investigación y se están desarrollando nuevos modelos.
Stanford y Smith propusieron un modelo relativamente simple (Stangord, G. and Smith, S. J. 1972. Nitrogen mineralization potentials of soils. Soci Sci. Soc. Am. Proc. 36: 465472).
La ecuación propuesta fue:
Nt = N0 (1 – e -kt)
donde Nt es el nitrógeno mineralizado en tiempo t (mg kg-1)
t – tiempo (semanas)
N0 – nitrógeno orgánico potencialmente mineralizable
k – constante de mineralización (wk-1)
En la siguiente tabla se dan estimaciones aproximadas de la cantidad de nitrógeno liberado de la materia orgánica.
|
% de materia orgánica en el suelo |
Cantidad estimada de nitrógeno liberado (lb/acre/año) |
|
1% |
15-25 |
|
2% |
25-55 |
| 3% |
55-70 |
DETERMINACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO
El contenido de materia orgánica de los suelos se evalúa midiendo el carbono orgánico en el suelo. Los dos métodos más comunes son el método de oxidación húmeda con ácido, Walkley & Black, y el método de pérdida de masa por ignición (calcinación).
La oxidación humeda con ácido es un método más preciso para suelos con menos del 2% de materia orgánica, mientras que el método de calcinación es mejor para suelos con más del 6% de materia orgánica.
El método de Walkley & Black consiste en oxidar la materia orgánica en el suelo mediante dicromato de potasio (K2Cr2O7) y ácido sulfúrico. El método de pérdida de masa de ignición se basa en la pérdida de peso como resultado de la combustión de materia orgánica al aplicar altas temperaturas.
Se puede convertir el contenido de carbono orgánico en materia orgánica utilizando el siguiente factor de conversión:
MO (%) = Carbono orgánico total (%) x 1.72
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