Materia orgánica del suelo: funciones, relación C/N y métodos de determinación

Importancia de la Materia Orgánica (MO) en el Suelo y los Cultivos

La materia orgánica (MO) desempeña un papel crucial en la salud y fertilidad del suelo. Sus principales funciones incluyen:

• Estabilización de agregados: Mejora la estructura del suelo, favoreciendo la aireación.
• Retención de agua: Actúa como captador de agua, aumentando la disponibilidad para las plantas.
• Incremento de la CIC y disponibilidad de nutrientes: Aumenta la Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) y la disponibilidad de nutrientes esenciales.
• Movilización de elementos: Facilita la movilidad de ciertos elementos en formas asimilables para las plantas.
• Estimulación de la actividad microbiana: Favorece la actividad microbiana y la aireación del suelo.
• Facilitación de labores: Mejora la trabajabilidad del suelo.

Relación C/N en Residuos Orgánicos y Suelos

La relación Carbono/Nitrógeno (C/N) es un indicador clave de la dinámica de la MO:

• C/N < 25: Favorece la mineralización (liberación de nutrientes).
• C/N entre 30 y 50: Favorece la inmovilización (los microorganismos consumen el nitrógeno disponible).
• C/N > 50 y alto contenido de lípidos y lignina: Origina humus poco evolucionado.

En suelos, la relación C/N se interpreta de la siguiente manera:

• Alta: Inmovilización neta de nitrógeno.
• Normal: 10-12 (equilibrio entre mineralización e inmovilización).
• Baja: Mineralización neta de nitrógeno.

Coeficientes Isohúmicos (K1 y K2)

• K1 (Coeficiente de humificación):
  • Indica la capacidad potencial de un residuo orgánico para generar humus.
  • Representa la cantidad de humus que se forma anualmente a partir de una unidad en peso de la materia seca incorporada al suelo.
  • Depende de las características del material incorporado; a mayor contenido de lignina, mayor cantidad de humus se produce.
• K2 (Coeficiente de mineralización del humus):
  • Indica el porcentaje de humus del suelo que se mineraliza anualmente.
  • En sistemas intensivos, los valores de K2 oscilan entre 1000 y 2000 kg/ha/año.
  • Humus perdido = Humus existente x K2.

Determinación de la Materia Orgánica Total por Calcinación

Este método se basa en la pérdida de masa de una muestra de suelo al someterla a altas temperaturas (430ºC según Davies, 1974). El procedimiento es el siguiente:

1. Se pesa una cantidad exacta de muestra en crisoles.
2. Se calienta a 105ºC durante 24 horas en una estufa.
3. Se calcina en una mufla a 430ºC hasta alcanzar una masa constante.
4. El cálculo de la MO se realiza por diferencia de peso a las distintas temperaturas.

Importancia de Determinar el Contenido de MO y Métodos Habituales

Conocer la cantidad de MO de un suelo es fundamental para evaluar su productividad agrícola y forestal. Los métodos más comunes son:

• Método de Dumas o combustión seca.
• Método de pérdida de peso por ignición.
• Método de combustión húmeda de Walkley-Black.

Determinación del Carbono Orgánico Total (COT) del Suelo por Combustión Seca

Este método implica la combustión de la muestra a 950ºC utilizando oxígeno gaseoso como acelerador. El CO₂ producido se cuantifica mediante una celda infrarroja. Este método:

• Permite determinar el Carbono Orgánico Total (COT).
• Es exacto y preciso.
• Requiere personal calificado y es costoso.
• Puede sobreestimar el contenido de COT en presencia de carbonatos.

Determinación del Carbono Orgánico Fácilmente Oxidable (CFO) del Suelo por Combustión Húmeda

Este método permite determinar el CFO. Consiste en la oxidación del carbono orgánico con dicromato de potasio en medio de ácido sulfúrico. La reacción aprovecha el calor de la disolución del ácido, elevando la temperatura y logrando la oxidación del carbono orgánico. El dicromato residual se titula posteriormente con una sal ferrosa.

Fertilizantes de Liberación Lenta y Controlada

Estos fertilizantes evitan pérdidas de nitrógeno por lavado de nitrato, disminuyendo el riesgo de contaminación. Se clasifican en:

• Fertilizantes recubiertos: Abonos tradicionales recubiertos de sustancias insolubles o poco solubles (resinas, ceras, azufre...). Ejemplo: Urea-Azufre (URA).
• Fertilizantes poco solubles: Requieren gran cantidad de agua para su disolución completa. Ejemplo: Urea-Formaldehído (Urea-Form).

Utilidad de los Inhibidores de la Nitrificación y su Mecanismo de Acción

Los inhibidores de la nitrificación inhiben temporalmente este proceso. Son útiles en:

• Suelos arenosos: Evitan pérdidas por lavado.
• Suelos inundados: Evitan pérdidas por desnitrificación.

Ejemplos: Nitrapirina, 3,4-dimetil pirazol fosfato (DMPP). Presentan las siguientes características:

• Efecto bacteriostático, no bactericida: Inhiben la acción de las bacterias temporalmente.
• Gran selectividad: Inhiben eficazmente solo la acción de las bacterias Nitrosomonas.
• Se degradan totalmente en el suelo sin dejar residuos.

En resumen, los inhibidores de nitrificación retrasan la oxidación del amonio al suprimir temporalmente la actividad de las bacterias Nitrosomonas en el suelo, responsables de la transformación de amonio en nitrito. El nitrito es posteriormente oxidado a nitrato por bacterias Nitrobacter.