Importancia de la materia orgnica y la actividad biolgica en el suelo

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La materia orgnica juega un papel fundamental en los agroecosistemas, y es que, sin ella los suelos no contaran con los recursos necesarios para el mantenimiento de los cultivos; provee de forma orgnica recursos minerales y nutricionales, que una vez descompuestos, forman el alimento esencial para el crecimiento de las plantas.

En dicho sentido, el desgaste del carbono de los suelos se ha producido principalmente por efectos de la erosin, oxidacin del carbono por laboreo excesivo, quema de rastrojos y ausencia de microorganismos orgnicos que intervengan en el desarrollo de la vida qumica del suelo.

As, la materia orgnica es el elemento interviniente que incide en los procesos biolgicos de las plantas, en donde mediante un complejo proceso de descomposicin qumica, le permite finalmente adquirir propiedades nutritivas.

Qu es la Materia orgnica y de dnde se origina?

Cuando se habla de materia orgnica, o MOS, se hace referencia a todos aquellos compuestos que derivan de la descomposicin qumica de restos animales y vegetales, las cuales sirven para nutrir al suelo y los cultivos de minerales para el desarrollo biolgico de las plantas.

A propsito de ello, la FAO explica:

Los organismos del suelo (biota), incluyendo los microorganismos, usan los residuos de las plantas y los animales y los derivados de la materia orgnica como alimentos. A medida que descomponen los residuos y la materia orgnica, los nutrientes en exceso (nitrgeno, fsforo y azufre) son liberados dentro del suelo en formas que pueden ser usadas por las plantas (disponibilidad de nutrientes). Los productos de deshecho producidos por los microorganismos contribuyen a la formacin de la materia orgnica del suelo. Los materiales de desecho son ms difciles de descomponer que el material original de las plantas y los animales, pero pueden ser usados por un gran nmero de organismos. (FAO, 2017, pg. 2)

Sin embargo, para que el material orgnico resulte benfico para el cultivo, es necesario que los organismos encargados de la degradacin los sinteticen biolgicamente.

En este sentido, la degradacin de los residuos de plantas y animales, forma parte de un proceso esencial, en el cual, el carbono es reciclado a la atmsfera como dixido de carbono, y el nitrgeno es transformado en una forma aprovechable por las plantas como amonio y nitrato.

La materia orgnica de los suelos corresponde a compuestos orgnicos carbonados de diferentes caractersticas (…) El contenido de carbono orgnico de los diferentes suelos est determinado principalmente por el clima y por el tipo de cantidad de arcilla. El contenido de carbono determina el grado de acumulacin de carbono orgnico en el suelo (materia orgnica) a travs de dos (2) factores: cantidad y precipitacin y temperatura. (Sierra, 2015, pg. 9)

Por su parte, elementos asociados como el fsforo, azufre y varios microelementos son liberados en forma disponible para las plantas superiores. Posteriormente, parte del carbono es asimilado en los tejidos microbianos (biomasa microbiana), y otra parte es convertido en sustancias hmicas.

Vase: Las bondades de usar Humus de Lombriz en tus Cultivos

En consecuencia, la materia orgnica resulta fundamental para la fertilidad del suelo y crecimiento de las plantas, porque incorpora elementos nutricionales y favorece las caractersticas fsicas del suelo, mejorando la capacidad de retencin del agua, aumentado la capacidad de intercambio catinico, y mejorando la capacidad amortiguadora de pH. De esta manera, se reestablece la fertilidad del suelo para el prximo cultivo.

Tipos de Materia Orgnica

La materia orgnica se clasifica es:

– Materia orgnica no-transformada o activa: es la biomasa vegetal, animal y microbiana en estado fresco. Tambin corresponde a la fraccin ms lbil de la materia orgnica, pues representa todos los residuos orgnicos frescos en estado material y sin estado de descomposicin.

– Materia orgnica semistranformada: compuesta por restos orgnicos en proceso de transformacin, poco parecidos al material original. Tambin representa el estado intermedio entre la materia moderadamente transformada, donde la biomasa es susceptible de ser atacada por los microorganismos. Representa alrededor del 40% del carbono total del suelo.

– Materia orgnica transformada: Es aquella formada por el humus en el sentido estricto de la palabra, y, est relacionada con el complejo mineral arcillo-hmicos que intervienen en el crecimiento biolgico de las plantas. Diversos investigadores sealan que esta materia se encuentra en el 50% de la materia orgnica total. Igualmente es difcilmente atacable por la flora bacteriana ya que es materia transformada y contiene los minerales necesarios para la fotosntesis de las plantas. (Sierra, 2015)

Cmo la materia orgnica forma la estructura del suelo

La materia orgnica, considerada como una mezcla compleja y variada de sustancias orgnicas, desempea un importante papel en los suelos agrcolas. A pesar de que la misma constituye solamente una pequea fraccin de la mayora de los suelos, es un componente dinmico que ejerce una influencia dominante en muchas propiedades y procesos del suelo. Frecuentemente un efecto lleva a otro, de modo que la adicin de materia orgnica a los suelos, resulta una cadena compleja de mltiples beneficios. (Sierra, 2015, pg. 35)

Cuando los residuos vegetales son incorporados al suelo varios compuestos orgnicos se descomponen. La descomposicin es un proceso biolgico donde el colapso fsico y la transformacin bioqumica de las molculas de los complejos orgnicos de los materiales muertos se convierten en molculas simples e inorgnicas, las cuales son transformadas en humus.

Los residuos de los cultivos contienen principalmente compuestos complejos de carbono que se originan en las paredes celulares. Estas cadenas de carbono, con cantidades variables de oxgeno, hidrgeno, nitrgeno, fsforo y azufre adjuntos, son las bases para los azcares simples y los aminocidos. (FAO, 2017)

As mismos, la descomposicin sucesiva del material muerto y la materia orgnica modificada resulta en la formacin de una materia orgnica ms compleja llamada humus.

El humus afecta las propiedades del suelo; tal es as que cuando su color que se vuelve ms oscuro; se incrementa la agregacin y la estabilidad de los agregados, los cuales sirven para aumentar la capacidad de intercambio catinico, aportando nitrgeno, fsforo y otros nutrientes durante su lenta descomposicin.

Tambin cumple una funcin importante en la estructura del suelo.: sin humus, los suelos con altos contenidos de limo o arcilla se compactaran fcilmente al ser labrados, provocando la erosin y perdida de la gamma nutricional necesaria para la fertilizacin y desarrollo agrcola. En dicho sentido, Sierra comenta:

Los polisacridos son las sustancias que realmente unen las partculas de suelo; la materia orgnica ms resistente mantiene unidos los microagregados mientras que los cidos flvicos ligan los macroagregados. Los azcares, los aminocidos y los fosfolpidos son las fuentes de nitrgeno, fsforo y azufre para los microorganismos y el crecimiento de las plantas. La actividad de excavacin de las lombrices aporta canales para la entrada de aire y el paso del agua, lo cual tiene un importante efecto sobre la difusin del oxgeno en la zona radical y en el drenaje. (Sierra, 2015, pg. 45)

En dicho sentido, la presencia de lombrices que aporten masa microbiana capaz de descomponer la materia orgnica del suelo incide favorablemente en la fertilidad del suelo, afectando la capacidad de intercambio catinico y de carbono.

Las lombrices de tierra que habitan en las races crean numerosos canales a lo largo y a lo ancho de la superficie del suelo, cuando los residuos son conservados en la superficie del suelo incrementando la porosidad general. Los canales largos verticales creados por las lombrices que excavan en profundidad contribuyen a incrementar sensiblemente la infiltracin del agua bajo condiciones de intensas lluvias o en condiciones de suelos saturados. Las lombrices mejoran la agregacin del suelo. (Sierra, 2015)

Por su parte, la presencia de materia orgnica puesta en forma de mulch ayuda a la retencin de la humedad del suelo, necesaria para el crecimiento radicular. En dicho sentido, la materia orgnica sirve como coadyudante de la fertilidad edfica, por lo que representa una de las variables a tomar en cuenta para el rendimiento y mejoramiento de la productividad agrcola.

Formas de incrementar la materia orgnica en el suelo

– Evitar el proceso erosivo del suelo por efecto del mal manejo del riego.

– Aplicar estircol anualmente o cada dos aos

– Incorporar abonos verdes

– Incorporar los residuos vegetales de las cosechas (Sierra, 2015, pg. 9)

Vase: Aprende a Diagnosticar la Fertilidad del Suelo Agrcola

Descomposicin y Biodegradacin

La materia orgnica de la naturaleza se transforma mediante conversiones biolgicas.  As, pese a que todos los seres vivos somos materia orgnica, los microorganismos especialmente cumplen una funcin determinante para el cambio geoqumico de la fertilidad del suelo.

La accin de los organismos y microorganismos es necesaria para la obtencin de energa y nutrientes.

Estos organismos son llamados consumidores y estn formados por: microorganismos, tales como las bacterias, y los invertebrados grandes como las lombrices de tierra y los insectos.

Su principal funcin en el suelo cultivado es ayudar a descomponer los residuos de los cultivos mediante su ingestin y mezcla con el mineral madre del suelo; en el proceso reciclan energa y nutrientes de las plantas.

En efecto, son capaces de transformar una gran cantidad de materia orgnica en materia orgnica procesada. La cual es indispensable para el desarrollo bioqumico del suelo y la biosfera del ecosistema. Muchas de las transformaciones y descomposiciones tienen lugar en el suelo, donde se realidad el mayor porcentaje de energa y materia transformada para la reutilizacin.

As, claros ejemplos de microorganismos agonistas que sirven en la actividad biolgica del suelo en funcin de la materia orgnica para la generacin del humus son:

Los actinomicetos, las bacterias Gram son microorganismos positivos que forman micelios ramificados, degradan los restos vegetales y animales, polmeros complejos e hidrocarburos y mantienen el suelo suelto y desmenuzado.  La disponibilidad de nutrientes y de oxgeno determina el nmero y los tipos de actinomicetos de un suelo. (FAO, 2017, p 10)

Otro grupo de organismos aerobios, los hongos, degradan la materia orgnica del suelo (de los compuestos simples a los polmeros complejos).

Algunos hongos son depredadores de protozoos o nematodos, limitando su poblacin en el suelo. Otros son microparsitos, atacan a otras especies de hongos.

Por su parte, las algas sirven para la fertilidad del suelo, pero de forma poco significativa. Sin embargo, son excelentes en los cultivos de arroz donde se encuentran en pequeas cantidades y aportan grandes cantidades de nutrientes, favoreciendo la rentabilidad agrcola.

Igualmente, los microorganismos protozoos, son ideales durante las transformaciones bioqumicas, desempeando un papel importante como consumidores de bacterias, regulando el tamao y la composicin de su poblacin.

Por su parte, la descomposicin de la materia orgnica es un proceso biolgico que ocurre naturalmente. Su velocidad es determinada por tres factores principales: 1) la composicin de los organismos del suelo, 2) por el entorno fsico (oxgeno, humedad y temperatura) y, 3) la calidad de la materia orgnica. Estos factores interactan entre si de forma tal que los organismos y las interacciones entre ellos estructuran la red alimenticia del suelo.

La energa necesaria para todas las redes alimenticias es generada por los productores primarios: plantas, lquenes, musgos, bacterias fotosintticas y algas que usan la luz del sol para transformar el dixido de carbono (CO2) de la atmsfera en carbohidratos. (FAO, 2017, P 17)

Compostaje de materia orgnica para el suelo sembrado

Los microorganismos se alimentan del carbono de la materia orgnica. Digieren y excretan un producto terminado que comprende el nitrgeno en forma estable. Esta masa excretada y rica en nitrgeno es aquello que comnmente se conoce como compost (Jurge y Ralph) 1007

Te presentamos las fuentes de materia orgnica de origen vegetal ricas en nitrgeno y carbono, ideales para implementar en el suelo sembrado:

Material Carbono Nitrgeno C/N
Turba 41 0,7 59
Aserrn no tratado 40 0,1 400
Sarmiento de vides 45 0,4 112
Residuos de cosecha 40 0,3 113
Abonos verdes 36 2,5 14
Orujo de uva y escobajo 47 1,7 27
Tierra de hoja 28 0,8 35
Paja de cereales 40 0,5 80
Hojas de rboles 40 2,0 20
Heno Mixto 40 2,0 20

Beneficios de la materia orgnica del suelo

El desarrollo de los cultivos se sustenta en la fertilidad del suelo para proporcionar los nutrientes y minerales (carbono y fsforo) para el adecuado crecimiento de las plantas. As, la disponibilidad de los nutrientes en el suelo frtil es esencial para el xito de la produccin agrcola.

Sin embargo, la disponibilidad de la fertilizacin edfica depende la composicin del sistema bitico del suelo y para ello, el proceso de descomposicin de la materia orgnica sembrada es determinante, como se ha venido mencionando recurrentemente.

Un suelo frtil tiene que poseer necesariamente un adecuado contenido de materia orgnica que oscila entre un 2% para suelos arenosos y hasta un 6% para suelos hmicos. (FAO, 2017, p 15)

En dicho sentido, la materia orgnica representa una de las tcnicas y estrategias a implementar en todo cultivo que produce efectos positivos sobre la produccin agrcola rpidamente. Tal es as que los beneficios de la materia orgnica en el suelo sembrado o cultivado son numerosos, pues genera efectos fsicos, qumicos y biolgicos a los cultivos que se ven reflejados en la rentabilidad y calidad agrcola de los productos. As, entre los principales beneficios de la materia orgnica y la actividad biolgica en el suelo cultivado, se encuentran:

Fsicas:

– Mejora la estructura del suelo a travs de la formacin de agregados estables

– Disminuye la densidad aparente del suelo

– Disminuye los efectos adversos de la maquinaria agrcola sobre la vida en el suelo

– Contribuye a reducir la erosin del suelo causada por el sol, la falta de agua y la compactacin, en medida que tiene una conductividad trmica ms baja que la fraccin mineral aledaa

– Ayuda a mantener la temperatura y masa bitica

– Contribuye al aumento de la conductividad hidrulica del suelo como consecuencia de los espacios vacos que se forman en la interfase entre las partculas orgnicas y las minerales

Qumicas:

– Influye en la disponibilidad de nitrgeno que las races puedan encontrar en la masa bitica, ya que la generacin de nitrgeno depende principalmente de la descomposicin orgnica generada en la previa

– Ayuda a la nutricin fosfrica de las plantas en medida que favorece el desarrollo de microorganismos fosfosobulizadores. Los cuales actan sobre los fosfatos insolubles en el suelo, enriquecindolo y generando una previa ms frtil y nutrida para la alimentacin del cultivo

– Aumenta la disponibilidad de micronutrientes en las plantas, tales como: hierro, Manganeso, Zinc y Cobre

– Impulsa la capacidad de intercambio catinico

– Contribuye a la absorcin de molculas de agua por encima de minerales pesados la obstaculizan cmo: hidroxlicos, aminocidos, amdicos y cetnicos

Biolgicas:

– Almacenamiento de energa metablica

– Fuente de macronutrientes (Nitrgeno, Potasio y Sodio )

– Estabilidad ecosistmica (aumenta la capacidad de recuperacin de los ecosistemas perturbados)

– Juega un papel determinante en el crecimiento vegetal, pues puede inhibir o impulsar su desarrollo

– Estimula el desarrollo y actividad de microorganismos proveyendo de energa y nutrientes necesarios para la vida

– Favorece la presencia de lombrices para mejorar la estructura y fertilidad del suelo

El Rastrojo: Ideal para la generacin de humus de materia orgnica

La agricultura actual busca la forma de elaborar un sistema sostenible que garantice la rentabilidad y produccin agrcola. En dicho sentido, su carcter sostenible estriba en la capacidad para reutilizar todos los recursos de forma “ahorrativa”.

El rastrojo es la biomasa no cortada que queda luego de la cosecha. Este es comnmente utilizado en la agricultura convencional para la elaboracin de capas abultadas de mulch o acolchados. Por su parte, son ideales para proteger el suelo de la erosin hdrica del agua y el sol, garantizando la humedad.

Su implementacin en los cultivos es ideal para conservar el suelo hmedo, bajar la temperatura y favorecer la transformacin de la materia orgnica no transformada en transformada. Ayuda,

– El rastrojo baja la energa cintica de la lluvia

– Disminuir el escurrimiento superficial del agua

– Favorecer la infiltracin del agua

– Disminuir la evaporacin directa del agua desde el suelo

– Generar coloides orgnicos por descomposicin

– Mejorar la estructura y estabilidad de los agregados

– Evitar el encostramiento superficial de los suelos

– Evitar las temperaturas altas y bajas en el suelo

– Aportar elementos nutritivos a las plantas y mejorar la fertilidad del suelo a travs de su descomposicin