LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO

LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO PEPE LUCHO (José L. Pantoja) Universidad de Las Fuerzas Armadas ESPE Depto. Ciencias de la Vida y la Agricultura IASA Oficina: 011 (593) 2398-9400 Ext. 4801 Celular: 011 (593) 9-9733-5887 E-mail: jlpantoja1@espe.edu.ec

Links de interés Understanding soil organic matter: http://www.youtube.com/watch?v=tyxnj1q1oaw La materia orgánica del suelo: http://www.youtube.com/watch?v=tdida5vnppw Descomposición de la materia orgánica: http://www.youtube.com/watch?v=hklter1471a Importancia de la materia orgánica en la productividad de los suelos: http://www.youtube.com/watch?v=0e4nh5cq6os

Principio Materia orgánica = Vida

Sistema de raíz asociado a suelo

Descomposición de la materia orgánica Labrador, J. 1996. La material orgánica de los agroecosistemas. 1 ra Ed. Ediciones Mundi-Prensa. 293 p.

Materia orgánica Todos los materiales orgánicos que son añadidos al suelo y que sufren o han sufrido algún proceso de descomposición. Desempeña un rol importante en la agregación, retención del agua, infiltración, ciclo de nutrientes, y actividad biológica.

Importancia de la materia orgánica

Importancia de la materia orgánica La fracción activa (la que está en descomposición) es responsable de mantener los microorganismos del suelo. Es más susceptible a los cambios producidos en el manejo del suelo, especialmente la labranza.

Productividad debido a la materia orgánica Menos material orgánica = menor productividad. Más material orgánica = mayor productividad.

Productividad debido a la materia orgánica

La materia orgánica y la sostenibilidad

Calidad del suelo Es la capacidad del suelo de sostener la actividad y productividad biológica, mantener la calidad ambiental, y promover la salud animal y de las plantas.

Tipos de materia orgánica Materia orgánica viva: raíces, tallos, hojas, macro y micro fauna. Residuos frescos que aún no sufren descomposición. Materia orgánica en descomposición. Materia orgánica residual (estable) Humus.

Materia orgánica viva

Materia orgánica fresca La fracción orgánica del suelo exclusiva de material vegetal y animal no descompuesto.

Materia orgánica en descomposición

Materia orgánica estable: Humus Conjunto de compuestos intermedios (parcialmente descompuestos) y estables que resulta de la descomposición del tejido de plantas y animales. Es de carácter temporal porque las sustancias que lo forman continúan descomponiéndose lentamente a un promedio de 2.5% anual. Puede durar hasta 2000 años.

Factores que determinan el contenido de materia orgánica y su grado de descomposición Tipo y calidad del material del que se origina la materia orgánica. Nivel de producción (a mayor producción de residuos hay mayor acumulación de materia orgánica). Clima (temperatura y precipitación). Actividad biológica. Manejo y/o conservación del suelo y de los residuos. Tiempo. Topografía.

Tipo de material

Tipo de material: C:N

Nivel de producción

Actividad biológica

Manejo del suelo y del rastrojo

Manejo del suelo y del rastrojo Manure, Lime, and Phosphorus (MLP)

C:N Tiempo 100 90 80 70 60 50 40 30 Inmovilización Equilibrio 20 10 0 Mineralización 0 2 4 6 8 10 12 14 Semanas

Tiempo

Topografía

Descomposición de la materia orgánica Wolf, B., and G. Snyder. 2003. Sustainable soils: The place of organic matter in sustaining soils and their productivity. 1 st Ed. CRC Press. 380 p.

Acumulación de materia orgánica en el suelo Plaster, E. 2013. Soil science and management. 6 th Ed. Cengage Learning. 544 p.

Suelos de pradera: Molisoles

Molisol de las pampas (los más productivos del mundo)

Suelo de montaña, de origen volcánico y poco profundo

Suelos orgánicos: Histosoles

Composición del humus Huminas Ácidos Húmicos: Grises Ácidos Fúlvicos: Pardos Ácidos Himatomelánicos

Compuestos húmicos Labrador, J. 1996. La material orgánica de los agroecosistemas. 1 ra Ed. Ediciones Mundi-Prensa. 293 p.

Composición del humus según la vegetación

Propiedades de las sustancias húmicas Propiedades Ac. Fúlvicos Ac. Húmicos Huminas Peso Molecular Bajo Medio Alto Color Amarillo a Pardo Pardo a Negro Negro % de C 40 a 50 55 a 60 >55 % de N <4 3-4 >4 % de O 44-48 33-36 32-34 CIC meq/g 10-14 6-10 5-6

Características del humus Material amorfo. De color pardo oscuro a negro. Casi insoluble en agua, pero se diluye en un álcali (NaOH o KOH). Contiene hasta 30% de proteína (fuente de N), lignina de lenta descomposición, y azúcares complejas (poliuronidas) que ayudan a formar los agregados del suelo. El humus tiene 40 50% C, 40 50% de O, 5 6 % de N, y algo de S, P, y otros nutrientes. Posee mayor capacidad de intercambio catiónico (CIC) que las arcillas. Unos gramos de humus ejercen mayor influencia en las propiedades del suelo (i.e., disponibilidad de agua y nutrientes) que igual cantidad de arcilla.

Hatfield, J.L., and T.J. Sauer. 2011. Soil management: Building a stable base for agriculture. 1 st Ed. Am. Soc. of Agron. 430 p.

Funciones físicas de las sustancias húmicas Reducen la compactación de suelos arcillosos y dan coherencia a suelos arenosos y ligeros, incrementando la estabilidad estructural. Aumentan la permeabilidad del suelo y la retención de humedad, mejorando el balance hídrico. Reducen la evaporación de agua. Aumentan la capacidad calórica y reducen las oscilaciones térmicas. Facilitan el laboreo y el drenaje. Reducen la erosión (mejor estabilidad de agregados).

Labrador, J. 1996. La material orgánica de los agroecosistema s. 1 ra Ed. Ediciones Mundi-Prensa. 293 p.

Funciones químicas de las sustancias húmicas Regulan el ph. Aumentan la CIC. Retienen y facilitan la absorción de nutrientes. Mantiene las reservas de N y P. Aumenta la capacidad buffer del suelo. Tienen efecto quelatante sobre el Fe, Mn, Zn, y Cu. Reducen la salinidad al secuestrar el Na. Transportan micronutrientes hacia la raíz. Producen CO 2 por su oxidación y favorecen la fotosíntesis.

Funciones biológicas de las sustancias húmicas Estimulan la presencia de microflora. Ayudan al desarrollo de colonias microbianas. Favorecen la capacidad germinativa de las semillas. Mejoran los procesos energéticos de los vegetales, estimulando el desarrollo radicular y su respiración. Favorecen la síntesis de los ácidos nucleicos. Mejoran la calidad de la planta y su fruto. Favorecen la salud de la raíz y partes enterradas de la planta. El CO 2 desprendido favorece la solubilización mineral. Contrarresta el efecto de toxinas y estimula la actividad enzimática. Mejora la nutrición de los cultivos.

% mg/kg Material N P Ca Mg K Fe Cu Zn Mn Broza de café 3,2 0,3 4,3 1,8 0,4 590 30 22 94 Cachaza 1,3 0,7 2,0 0,2 0,4 15700 73 116 519 Pulpa de naranja 0,84 0,11 0,5 0,09 1,0 45 9 16 11 Pulpa de piña 0.81 0,12 0,4 0,15 1,22 366 10 14,7 86 Banano de rechazo Pinzote de banano 0,8 0,58 0,45 0,4 6,45 194 5,8 13 63 0,9 0,13 0,4 0,2 8,2 85 17 14 75 Torta de coquito 0,73 0,18 0,29 0,2 0,49 1440 27 21 42 Vinazas 0,4 0,1 1,1 0,6 4,9 1567 44 127 61 Gallinaza 3,0 1,4 2,6 0,76 2,5 325 44 315 330

Oxidación y reducción La oxidación de la materia orgánica se da por la acción microbiana. En la anaerobiosis, el O es sustituido por otros aceptores de e - como Fe 2 O 3 (insoluble) que es reducido por la acción de los microorganismos del suelo. El Fe puede ser absorbido por la planta causando fitotoxicidades o se pierde por lixiviación. Lo mismo ocurre con el Mn. Como el suelo se vuelve más anaeróbico, la demanda por aceptores alternos de e - se incrementa y la reducción se vuelve en el orden: O 2 > NO 3 > Mn +4 > Fe +3 > SO 4 +2 > CO 2 > H +.

Pérdida de material orgánica

Incremento de la materia orgánica