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MATERIA ORGANICA
N atmosférico
N de fertilizantes
sintéticos
N en la materia orgánica del suelo
Amonio ammonification
Nitrato
Desechos animales
Residuos de la planta
Volatilización
Desnitrificación
Infiltración de aguas subterráneas
A b s o r c ó n
Escurrimiento Fijación de nitrógeno
Componente
Pérdida
Entrada
Ciclo del Nitrógeno (N)
• ESTODO FERTILIZANTE NATURAL SEA DE ORIGEN ANIMAL O VEGETAL
• EL MAS COMPLETO SE LE LLAMA COMPOST
• QUE SE OBTIENE DE UN PROCESO DESDESCOMPOSICION DE DIVERSAS SUSTANCIAS DE ORIGEN VEGETAL Y ANIMAL
PROPIEDADES DEL
MOS:
• Mezcla heterogénea
• Descompuesta ( C )
• De Origen Animal y Vegetal
• Parcial o Complemente Descompuestos
• También incluye la Biomasa del Suelo
Condiciones Ambientales
Condiciones Ambientales
PROPIEDADES DEL ABONO ORGANICO • LA COMPOSICION DEL SUELO ES
• MATERIAL MINERAL 45%
• AGUA 25%
• AIRES 25%
• MATERIA ORGANICA 5%
CONTENIDO DE MO DE UN SUELLO
• EN EL CAMPO Y AL OJO ES UN TANTO IMPOSIBLE DETERMINAR EL CONTENIDO DEL M.O.DE UN SUELO
• EL COLOR Y LA ESPONJOSIDAD PUEDEN DAR SIMPLEMENTE UNA IDEA
• POR LO QUE SE DETERMINA TAL CONTENIDO EN EL LABORATORIO
• ALTO CUANDO EL SUELO TIENE 5% O MAS
• MEDIANO CUANDO EL SUELO TIENE 3 A 4 %
• BAJO CUANDO EL SUELO TIENE MENOS DE 3%
La materia orgánica de los suelos contiene una amplia variedad de formas biológicas, con tamaños muy diferentes, como los virus, bacterias, hongos,
algas, colémbolos, ácaros, lombrices, nematodos, hormigas.
Millones de Bacterias (100-200 Un gramo de suelo
puede contener
Miles de hongos
Millones de actinomicetes
Miles de protozoarios
Miles de nematodos
20-80 g/m2
VENTAJAS
• Permite aprovechar el recurso natural local, mano de obra propia, lo que reduce el costo de producción de las cosechas.
• Es la única fertilización posible en condiciones de producción deficiente y cosecha de escasa rentabilidad.
• Los abonos orgánicos a diferencias de los fertilizantes químicos, mejorar las propiedades físicas, químicas, y biológicas del suelo.
Características Químicas • El abono orgánico mejora el suelo, sirviendo como
deposito o fuente de carbonó y nitrógeno en mayores cantidades y de los elementos fosforo, hierro, calcio, potasio y magnesio.
• Sus principales funciones químicas son • Permitir la mas fácil asimilación de los minerales por la
planta. • Corregir en el suelo efectos perjudiciales por el sobre
uso de los fertilizantes y pesticidas. • Absorber y retener los componentes de los fertilizantes
y nutrientes minerales del suelo, para que sean mas fácilmente aprovechados por la planta.
• Actuar como regulador del pH del suelo.
• Incremento en el contenido de nutrientes orgánicos e inorgánicos
• Convierte componentes no disponibles para las plantas en formas disponibles.
• Incrementa la CIC del suelo (20-70% CIC) • Aumenta la habilidad de las plantas para retener los
nutrientes de los fertilizantes inorgánicos en la zona radicular
• Previene la contaminación de las aguas subterráneas • Reduce la pérdida de fertilizantes por lixiviación • Incrementa la capacidad de amortiguación del suelo
Características biológicas • La aplicación de abono orgánico al suelo no solo es una
fuente para almacenar alimentos sino también un medio de vida para microorganismos, los cuales son muy importantes en la vida y desarrollo de cualquier vegetal sobre el suelo.
• Sus principales funciones • Aumenta el contenido de microorganismos que
proporcionan vida a la planta y al suelo, pues sirven como fuente de energía.
• Mejora la fertilidad pues al aumentar el contenido de microorganismos estos controlan la cantidad de alimento disponible en el suelo.
• Enriquece la vida microbiana del suelo, y por tanto su fertilidad.
• Favorece la rápida asimilación de los nutrientes por los cultivos.
Biologia
• Estimula la diversidad y actividad biológica en el suelo. • Actúa como transportador de nutrientes a través de la
pared celular. • Acelera la división celular (fitorreguladores) e incrementa la
respiración celular. • Estimula los brotes nuevos, el crecimiento radicular y una
estructura fuerte de la planta. • Incrementa el vigor de las semillas. el % de germinación y el
contenido de materia seca de las plantas. • Tiene efectos sobre la resistencia de las plantas a las
enfermedades. • Actúa como detoxificador de agro tóxicos y contaminantes
aplicados al suelo.
Características físicas
• Un suelo rico en materia orgánica tiene una buena estructura, es decir las partículas que lo forman están mas unidas entre si por lo que es mas difícil que sean arrastradas por el agua.
• Aumenta el poder de retención de agua del suelo, con los que disminuye la escorrentía y la erosión hídrica.
• Aumenta el poder de retención de humedad en los suelos.
• Fomenta la granulación de los suelos con lo cual se mejora la infiltración y la aireación.
• Vuelve mas compacto a los suelo sueltos y da mayor porosidad y soltura a los muy duros o arcillosos.
FISICAS
CARACTERISTICAS FISICAS
• Promueve la formación de estructura y la agregación del suelo
• Mejora la estabilidad de los agregados haciéndolos más resistentes a la degradación
• Mejora la infiltración, permeabilidad y conductividad hidráulica
• Facilita la circulación de gases y la aireación del suelo
• Mejora la capacidad de retención de agua • Confiere al suelo mayor capacidad de resistir el
estrés de la mecanización, facilitando la labranza.
Función de la materia orgánica en el suelo
La materia orgánica contribuye al crecimiento vegetal mediante sus efectos en las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.
Tiene: *función nutricional la que sirve como fuente de N, P para el desarrollo vegetal. *función biológica la que afecta profundamente las actividades de organismos de micro flora y micro fauna.
función física y físico-química la que promueve una buena estructura del suelo, por lo tanto mejorando la labranza, aeración y retención de humedad e incrementando la capacidad amortiguadora y de intercambio de los suelos.
Microbial biomass and activity measurements in soil
La espora para un hongo
HONGOS DEL GÉNERO TRICHODERMA. El género Tricoderma está compuesto por hongos que se encuentran presentes en
forma natural, en casi todos los suelos y hábitats del planeta.
Es un Deutoromiceto perteneciente al grupo de los Hifomicetos, y se caracteriza porque se desarrolla rápidamente y emite gran
cantidad de esporas verdes
La importancia de los microorganismos del suelo en la relación suelo - planta
ECONOMIA
• Mejora la utilización de nutrientes (menor necesidad de fertilizar)
• Incrementa el crecimiento de las plantas y un alto rendimiento
• Estación de crecimiento corto-mercadeo más rápido
• Alta resistencia de plantas a enfermedades-reducción de pérdidas
La materia orgánica suple nutrimentos
• especialmente nitrógeno, fósforo, y azufre, pero también de Ca,Mg, K.
• La materia orgánica es anfotérica (cargas + y -) depende de pH, generalmente es netamente negativa, por eso, el Ca, Mg, y K están ligados electroestáticamente.
• Aparte de las interacciones directas con los nutrimentos catódicos, la materia orgánica puede a acomplejar con Al y Fe, así reduciendo la fijación de P en suelos ácidos.
• Más del 95% del N y entre el 20-75% del fósforo están en la materia orgánica. El contenido de azufre es similar al de P.
La Biomasa Microbiana • Actúa como sumidero y fuente importante de
nutrimentos, el proceso de descomposición es a la vez un proceso de síntesis microbiana, la mineralización y inmovilización ocurren simultáneamente.
• La concentración de N y P en los residuos orgánicos es usualmente menor que en el tejido microbiano, los microbios retienen N y P (los inmovilizan).
• Cuando los microorganismos mueren o la relación C/N es < 25, o la C/P < 150-200 se liberan al medio (mineralización) nutrientes.
• La mayoría de las contribuciones que hace la materia orgánica al suelo están relacionadas directamente
• con el aporte de la parte viva del suelo (MO).
Las Prácticas de manejo que permiten restablecer o
mantener los niveles de materia orgánica son:
• Utilización de coberturas vivas o coberturas secas
• La adición de materiales orgánicos frescos (pulpa de café, cachaza, gallinaza) o ácidos húmicos
• La adición de compost o vermicompost
• Labranza de conservación
• Rotación de cultivos, cultivos combinados y barbechos
Evolución de los constituyentes orgánicos
• La humificación es el proceso de formación del humus (es decir, conjunto de procesos responsables de la transformación de la materia orgánica).
• La transformación de la materia orgánica puede llegar a la destrucción total de los compuestos orgánicos dando lugar a productos inorgánicos sencillos como CO2, NH3, H20 etc y se habla, en este caso, del proceso de mineralización.
• Dependiendo de las características del suelo y de la naturaleza de los restos vegetales aportados dominará la humificación o la mineralización aunque siempre se dan las dos procesos con mayor o menor intensidad.
• La humificación es responsable de la acumulación de la materia orgánica en el suelo mientras que la mineralización conduce a su destrucción.
En la transformación de los restos orgánicos se pueden
diferenciar tres etapas sucesivas.
• i) Transformación química inicial, es una alteración que sufren los restos vegetales antes de caer al suelo.
• Las hojas son atacadas por los microorganismos, en el mismos árbol, y se producen importantes transformaciones en su composición y estructura. Consiste en pérdida de sustancias orgánicas y elementos minerales P, N, K, Na.
• ii) Acumulación y destrucción mecánica. La hojarasca, ramas, tallos, etc, se acumulan sobre el suelo y se van destruyendo mecánicamente, fundamentalmente por la acción de los animales que reducen su tamaño, lo mezclan con la fracción mineral y lo preparan para la posterior etapa.
• iii) Alteración química. En esta etapa se produce una intensa transformación de los materiales orgánicos y su mezcla e infiltración en el suelo.
• Los restos orgánicos en el suelo pierden rápidamente su estructura celular y se alteran a un material amorfo que va adquiriendo un color cada vez más negro, con una constitución y composición absolutamente distintos de los originales.
• Poco a poco los restos transformados se van desintegrando, difuminandose en el suelo y finalmente se integran totalmente con la fracción mineral, formando parte íntima del plasma basal del suelo.
El papel de los microorganismos es decisivo para el desarrollo de estos procesos. Los microorganismos necesitan del carbono como fuente de energía (oxidan el C y lo devuelven a la atmósfera como CO2) y el nitrógeno para incorporarlo a su protoplasma y ambos los toman de los restos vegetales. El C en los restos vegetales es muy abundante, aproximadamente del 58%. El N es elemento minoritario, por él entran en competencia las raíces de las plantas y los microorganismos, por lo que puede ser un factor limitant
Relación C/N. • Es un parámetro que evalúa la calidad de los restos orgánicos de los
suelos. • Cuando los restos orgánicos tienen una relación C/N de alrededor de 100
se dice que la razón es alta. • Es el caso de las espículas de los pinos. • Como contienen poco nitrógeno la actividad biológica es limitada. • Se trata de una vegetación acidificante. • Cuando C/N vale 30 los restos contienen suficiente nitrógeno para
soportar una intensa actividad microbiana. • En este caso la vegetación es mejorante. • Cuando se incorporan los resto orgánicos al suelo se produce un intensa
actividad microbiana, debido a la abundancia de restos fácilmente atacables.
• Después disminuye la actividad al ir quedando los restos más estables que sólo pueden ser descompuestos por los organismos más agresivos.
• Al principio actúan hongos, después las bacterias y por último los actinomicetos.
La humificación, enormemente compleja, se desarrolla
en tres fases fundamentales.
• i) Degradación de la moléculas. • Las macromoléculas de los restos orgánicos (celulosa, almidón,
pectina, lignina, proteínas, glucosa, grasas, ceras, etc)se fragmentan a formas más sencillas, más cortas.
• Los polímeros se transforman en monómeros. A esta etapa se le llama despolimerización enzimática o humificación directa.
• ii) Oxidación de los compuestos aromáticos con formación de quinonas.
• iii) Condensación, polimerización y fijación de nitrógeno, formando aminoácidos y péptidos, para originar los ácidos húmicos.
• En esta fase los compuestos orgánicos sencillos formados en la etapa anterior se reorganizan, conservando sus estructuras orgánicas para dar nuevo polímeros más estables.
• Es la fase de polimerización biológica o humificación indirecta. Para que se desarrolle es imprescindible la actuación de las bacterias.
La existencia de factores limitantes
• (ausencia de agua, baja temperatura, acidez, carencia de nitrógeno, encharcamiento permanente, etc)
• obstaculizará en gran medida la correcta evolución de los rectos orgánicos.
Sustancias húmicas
• Constituyen grupos heterogéneos que no están definidos por una composición determinada (como seria lo ideal) sino que se establecen en base a su comportamiento frente a determinados reactivos (según sean solubles o precipiten).
• El humus al tratarlo con una serie de reactivos extractantes se separa en una serie de fracciones.
• A cada fracción extraída se le da un nombre.
• 1 Ácidos Fúlvicos • Constituyen una serie de compuestos sólidos o semisólidos, amorfos, de
color amarillento y naturaleza coloidal, fácilmente dispersables en agua y no precipitables por los ácidos, susceptibles en cambio de experimentar floculación en determinadas condiciones de pH y concentración de las soluciones de cationes no alcalinos.
• 2.3.2 Ácidos húmicos • Se presentan como sólidos amorfos de color marrón oscuro, generalmente
insolubles en agua y en casi todos los disolventes no polares, pero fácilmente dispersables en las soluciones acuosas de los hidróxidos y sales básicas de los metales alcalinos, constituyendo un hidrosol que puede experimentar floculación mediante el tratamiento de los ácidos o los demás cationes.
• Desde el punto de vista estructural, su molécula parece estar constituida por un núcleo de naturaleza aromática más o menos condensado, y de una región cortical con mayor predominio de radicales alifáticos, presentando en conjunto el carácter de heteropolímeros condensados.
• Huminas
• Los compuestos húmicos no extraibles con reactivos alcalinos o huminas, constituyen un grupo de sustancias relativamente diferentes entre sí, cuyo origen puede tener lugar mediante la vía de herencia o la de neoformación.
• En el primer caso se encuentra la humina heredada
Características comunes de las sustancias húmicas.
• Se admite que se trata de sustancias amorfas de colores oscuros, polímeros tridimensionales de elevado peso molecular, de carácter ácido, constituidos por unos grupos funcionales:
• núcleo (grupos aromáticos nitrogenados, como el indólico y el pirrólico, y grupos bencénicos aromáticos, como el naftaleno y el benceno),
• grupos reactivos (responsables de importantes propiedades de la materia orgánica: hidroxilo, carboxilo, amino, metoxilo...) y puentes de unión (nitrilo, amino, cetónicos...) y cadenas alifáticas.
Tipos de humus
• Desde un punto de vista global (evolución, morfología, propiedades, unión a la fracción mineral) el material orgánico se clasifica en tres tipos básicos de humus.
• Mor. Materia orgánica muy poco transformada.
• Moder. Mayor transformación de la materia orgánica (Fúlvicos y precursores).
• Mull. Materia orgánica evolucionada (ácidos húmicos, coloración del horizonte muy oscura).
Complejos organominerales
• Es notable la facilidad con la que la materia orgánica tiende a unirse con la fracción mineral, en particular con los cationes, arcillas y óxidos de hierro y aluminio, formando complejos organominerales cuyas características se relacionan con la mayor parte de las propiedades físicas y fisicoquímicas de los suelos.
El tipo de complejos organominerales está influenciado
por las características del suelo. • Suelos neutros, aireados y biológicamente activos • En estas condiciones, la humificación es muy intensa, llegando hasta
ácidos húmicos o huminas, poco móviles de elevado peso molecular. • En estas condiciones la arcilla es estable, existe en el medio cationes de
calcio, magnesio... que actúan como coagulantes y se obtiene un complejo materia orgánica - Ca++ - arcilla que permanece floculado, (es estable) y favorece la formación de estructura en el suelo.
• Suelos ácidos y biológicamente poco activos • Ahora la materia orgánica no se polimeriza, existen muchos compuestos
orgánicos ácidos poco polimerizados, hay poca actividad microbiana. • En estas condiciones la materia orgánica tiene un fuerte carácter ácido.
Las arcillas son inestables y se descomponen. • En el suelo hay pocos cationes (medio ácido) pero a estos pH existen
Fe+++ y Al+++ en la solución del suelo y se forman complejos organominerales materia orgánica - Fe+++ y materia orgánica-Al+++ que son solubles o seudosolubles dando lugar al proceso de podsolización
Propiedades de la materia orgánica
• La materia orgánica tiene una gran importancia en la génesis y fertilidad del suelo. • Propiedades físicas. • Confiere al suelo un determinado color oscuro • Estructura. Da lugar a una buena estructura, estable. • Las sustancias húmicas tienen un poder aglomerante, las cuales se unen a la fracción mineral y dan
buenos flóculos en el suelo originando una estructura grumosa estable, de elevada porosidad, lo que implica que la permeabilidad del suelo sea mayor.
• Tiene una gran capacidad de retención de agua lo que facilita el asentamiento de la vegetación, dificultando la acción de los agentes erosivos
• La temperatura del suelo es mayor debido a que los colores oscuros absorben más radiaciones que los claros.
• Protege al suelo de la erosión. • Los restos vegetales y animales depositados sobre la superficie del suelo lo protegen de la erosión
hídrica y eólica. • Por otra parte, como ya hemos mencionado, el humus tiene un poder aglomerante y da agregados
que protegen a sus partículas elementales de la erosión. • Protege al suelo de la contaminación. • La materia orgánica adsorbe plaguicidas y otros contaminantes y evita que estos percolen hacia los
acuíferos.
• Propiedades químicas y fisicoquímicas. • Las sustancias húmicas tienen propiedades coloidales, debido a su tamaño
y carga (retienen agua, hinchan, contraen, fijan soluciones en superficie, dispersan y floculan).
• La materia orgánica es por tanto una fase que reacciona con la solución del suelo y con las raíces.
• Capacidad de cambio. La materia orgánica fija iones de la solución del suelo, los cuales quedan débilmente retenidos, están en posición de cambio, evita por tanto que se produzcan pérdidas de nutrientes en el suelo.
• La capacidad de cambio es de 3 a 5 veces superior a la de las arcillas, es por tanto una buena reserva de nutrientes.
• Influye en el pH. • Produce compuestos orgánicos que tienden a acidificar el suelo. • Influye en el estado de dispersión/floculación del suelo. • Es un agente de alteración por su carácter ácido. Descompone los
minerales.
• Propiedades biológicas • Aporte de nutrientes a los microorganismos y fuente de
energía. • Cantidad y distribución de la materia orgánica en el suelo • Los contenidos son muy variables. Valores usuales 0.5 -
10%. • Se concentra en el horizonte superficial y disminuye
gradualmente con la profundidad (a excepción de determonados tipos de suelos, como podsoles, turbas y fluvisoles).
• En los suelos de pradera el contenido en materia orgánica es mayor que en los de bosque y alcanza niveles más profundos.
En la cantidad y calidad de la materia orgánica
intervienen numerosos factores.
• Del material orgánica original:
• cantidad, calidad, edad y tamaño de los restos.
• De las características del suelo:
• presencia de microorganismos, existencia de nutrientes, pH, aireación y minerales.
• De las carácter climáticas:
• humedad, temperatura y alternancias climáticas, fundamentalmente.
EL SISTEMA SUELO
CONDICIONES AMBINTALES
COMPONENTES QUIMICOS
COMPONENTE S FISICOS
COMPONENTES BIOLOGICOS
