Novelli, L. materia orgánica del suelo
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Facultad de Ciencias Agropecuarias - U.N.E.R. Manejo de condiciones biológicas del suelo: Materia Orgánica Cátedra Tecnología de Tierras Ing. Agr. Dr. Leonardo Esteban Novelli 2015
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Manejo de condiciones biológicas del suelo:
Materia Orgánica
Cátedra Tecnología de Tierras
Ing. Agr. Dr. Leonardo Esteban Novelli
2015
INDICE
1. Definición materia orgánica del suelo ....................................................................... 3
2. Características de la materia orgánica del suelo....................................................... 4
3. Función de la materia orgánica del suelo.................................................................. 4
4. Factores que afectan el nivel de materia orgánica del suelo ..................................... 5
5. La importancia de la agregación del suelo para retener materia orgánica................. 6
6. Efectos de las prácticas de manejo sobre del contenido de materia orgánica del
suelo............................................................................................................................. 6
7. Bibliografía................................................................................................................ 8
Tecnología de Tierras 2015
3 Unidad Temática 3: Manejo de condiciones biológicas del suelo: Materia Orgánica
1. Definición materia orgánica del suelo
La materia orgánica del suelo (MOS), está constituida por el conjunto de
sustancias carbonadas orgánicas que se encuentran en el mismo. Representa una
pequeña fracción de la masa de la mayor parte de los suelos, en general entre 1 y 6%
del horizonte A, y decrece en profundidad.
De manera simplificada, puede
considerarse compuesta por dos
componentes: los restos vegetales y la
materia orgánica humificada o humus. Sin
embargo, en forma estricta, se refiere a la
fracción orgánica del suelo, excluido los
residuos animales y vegetales aún no
descompuestos y se ha utilizado como
sinónimo del humus.
Los vegetales, poseen en promedio, un 40% de C en su composición, mientras
que en el horizonte superficial del suelo la materia orgánica humificada tiene en
promedio 58% de C (Alvarez y Steinbach, 2006). Generalmente es indistinto hablar de
materia orgánica humificada o carbono del humus siendo necesario aplicar un
coeficiente (1,72) para transformar la cantidad de uno en la del otro (Nelson y
Sommers, 1996):
Esto significa que durante el proceso de descomposición de los residuos va
aumentando la concentración de C de los mismos, llegando a un valor de
concentración relativamente estable en la fracción humificada del suelo. Mientras que
la cantidad de residuos vegetales, la cual representa generalmente entre 5 y 15%
varía rápidamente en un corto período de tiempo, la fracción humificada (que
representa la mayor parte de la misma) lo hace muy lentamente. Por ello, para el
análisis del nivel de MOS, se tamiza la muestra eliminando los residuos y se reporta
en realidad un resultado de materia orgánica humificada.
La materia orgánica contiene cerca del 98% del N del suelo, existiendo una
elevado correlación con el nivel de C orgánico del suelo. En general, en el horizonte A
de la mayoría de los suelos, la relación C/N ronda en un valor medio de 10-12, aunque
en general disminuye al hacerse más fina la textura del suelo. Asimismo, cerca del
COS=MO/1,72 1/1,72= 0,58
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98% del azufre y un 30-50% del fósforo se encuentran en la materia orgánica (Andriulo
y Cordone, 1998; Buschiazzo et al., 1990).
2. Características de la materia orgánica del suelo
La materia orgánica esta compuesta por fracciones de distinta labilidad o tiempo de
reciclo (Tabla 1). Existen materiales de muy rápida descomposición como
carbohidratos y otras sustancias de origen principalmente microbiano hasta sustancias
que pueden permanecer por muchos años en el suelo.
Tabla 1. Características de la materia orgánica en suelos agrícolas. Tomado de Dominguez et
al. (2006).
Tipo de Materia Orgánica Proporción del total de materia orgánica (%)
Tiempo de reciclo (años)
Broza-material vegetal identificable - 1-3
Biomasa microbiana 2-5 0,1-0,4 Particulada 18-40 5-20
Fracción liviana 10-30 1-15 Inter-microagregados a 20-35 5-50 Intra-microagregados b
Secuestrada físicamente 20-40 50-1000 Secuestrada químicamente 20-40 1000-3000
a Materia orgánica almacenada dentro de macroagregados, pero externa a los microagregados: incluye MO particulada, fracción liviana y C microbiano. b Materia orgánica almacenada dentro de microagregados: fracción liviana secuestrada y C microbiano.
3. Función de la materia orgánica del suelo
La MOS es un componente fundamental del suelo, ya que controla sus
propiedades físicas, químicas y biológicas, las cuales influyen en la fertilidad y por lo
tanto en la producción de los cultivos (Carter, 1996), así como también en el
mantenimiento de su calidad (Doran y Parkin, 1994). Actúa en distintas propiedades
del suelo:
Formación y Estabilidad de los agregados
Previene la formación de capas endurecidas
Modifica la capacidad de retención de agua
Modifica el régimen térmico
Modifica el régimen de plasticidad
Aumenta la capacidad de intercambio
Aumenta la capacidad “buffer” de los suelos
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Es fuente de nutrientes
4. Factores que afectan el nivel de materia orgánica del suelo
El clima y el tipo de suelo afectan el contenido de MOS debido a la interacción entre la
temperatura, el régimen hídrico, la capacidad de fijación de C en la biomasa vegetal
(productividad) y la habilidad de la matriz mineral del suelo para retener MOS.
a) Temperatura: la temperatura y el régimen hídrico interaccionan por su efecto
combinado sobre la productividad vegetal (cantidad de residuos devueltos al
suelo) y sobre la tasa con que la MOS es descompuesta y mineralizada.
Climas fríos y húmedos tienen una menor tasa de mineralización de la MOS y,
por lo tanto, tienden a una acumulación de la misma en el suelo. Por otra parte,
climas cálidos y húmedos la tendencia es a la inversa (Dominguez et al., 2006).
b) Precipitación: ante igualdad del resto de condiciones ambientales, la MOS
aumenta según la disponibilidad hídrica, debido a un mayor retorno de C al
suelo asociado con una mayor producción vegetal (Dominguez et al., 2006).
c) Tipo de suelo: otro factor que afecta el nivel de MOS es el tipo de suelo. Suelos
con alto contenido de arcilla y limo tienen mayor contenido de MOS que suelos
donde predomina la fracción arena (Dominguez et al., 2006).
En la Figura 1 se indican las tendencias generales del contenido de MOS para las
principales zonas agrícolas de Argentina.
Figura 1: Valores medios de materia orgánica del suelo (MO, %) del horizonte superficial (0-20 cm) de suelos de la región pampeana y extrapampeanas. Flecha roja indica la tendencia a incremento de MO por efecto de la temperatura. Flecha negra indica la tendencia a disminución de la materia orgánica por efecto de las precipitaciones. Flecha verde indica tendencia al
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aumento de la MO por mayor cantidad de fracción fina del suelo. Tomado de Sainz-Rosas et al., 2011).
5. La importancia de la agregación del suelo para retener materia orgánica
Como hemos visto previamente (Tabla 1), una gran proporción de la MOS se
encuentra asociada íntimamente asociada al suelo, ya sea formando complejos con la
arcilla o bien formando parte de los agregados del suelo. La incorporación de residuos
vegetales o animales al suelo favorece el crecimiento de microorganismos encargados
en la descomposición (Figura 2). Los exudados microbianos junto con la arcilla
funcionan como sustancias cementantes que permiten formar agregados de suelo en
un ciclo continuo de formación-destrucción de agregados. Cuanto más estables son
estos agregados, es mayor la resistencia ante alteraciones del suelo y mayor la
posibilidad de retener materia orgánica. Cuanto más frecuentes se realizan las
adiciones de residuos al suelo, como ocurre en los sistemas naturales, la actividad
biológica del suelo (y por lo tanto la descomposición de los residuos) es más continua
en el tiempo, permaneciendo en un equilibrio estable.
Figura 2: Interacción entre la descomposición de la materia orgánica del suelo y la formación-destrucción de agregados. Modificado de Cosentino (2006).
6. Efectos de las prácticas de manejo sobre del contenido de materia orgánica
del suelo
Por medio de las rotaciones de cultivos y sistemas de labranzas se pueden manejar el
momento, la cantidad, la calidad, la forma de retorno de C al suelo, y los factores que
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influyen en su transformación. Aquellas acciones que, a lo largo de una rotación,
incrementen la cantidad de C devuelto al suelo (alta frecuencia de cultivos con gran
volumen de rastrojo y/o sistema radica, fertilización, riego, etc.) hacen que la tasa de
caída de MOS sea menor o que inclusive haya una recuperación (Video 1).
Video 1: La intensificación agrícola en la práctica [Ver en Youtube]
En la Figura 3 se presenta la evolución del carbono orgánico del suelo en distintas
rotaciones con pasturas y cultivos agrícolas bajo distintos sistemas de labranza. El uso
agrícola continuo lleva a pérdidas en el contenido de C orgánico del suelo,
principalmente bajo el sistema de labranza convencional, ya que se produce una
ruptura de los agregados del suelo y una exposición del C orgánico del suelo al ataque
de los microorganismos del suelo. La utilización de pasturas permite mantener
elevados niveles de C orgánico del suelo, y la recuperación del mismo si se incluyen
en una elevada proporción en rotaciones mixtas (Figura 3).
Figura 3: Evolución del carbono orgánico del suelo en distintas rotaciones con pasturas y cultivos agrícolas bajo siembra directa y labranza convencional en el sudeste de Buenos Aires (Argentina). Tomado de Studdert et al. (1997).
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