4/16/2016. Materia Orgánica en el suelo: tipos, efectos y calidad. Componentes del suelo

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Materia Orgánica en el suelo:

tipos, efectos y calidad

Maria Mercedes Martínez S. PhD

Grupo de Investigaciones en Agricultura Tropical y Subtropical (TROPEN), Instituto de Recursos Naturales y Agricultura,

Universidad de Bonn, Alemania.

Grupo de Investigacion en Suelo, Planta, Agua y Ambiente (Chile)

Taller. Producción y calidad de Compost y otros productos Carbonados. Abril 2016

Uso en Agricultura, foresteria, suelos Nutrientes N, P, K Materia orgánica aire 25% agua 25% particulas minerales 45% materia orgánica 5% organismos vivos 5% raices, hojas 10% materia estabilizada (humus) 45% material en descomposicion 40%

Componentes del suelo

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v

Residuos Frescos- Soluble

Materia Orgánica Particulada

Humus

Materia Orgánica

Resistente

Soluble WSC • Soluble en el agua del suelo • Facil descomposicion: <12 meses • Exudados de raices o productos microbianos • Compuestos organicos simples • acidos organicos, • azucares • aminoacidos Particulada POM: labil- 5-15% SOC • Litter 2mm • Heces • Detritus <53µ • Descomposicion continua : < 10 años. Sensible a cambios en uso y manejo de suelo • Fresca, proteje la

superficie del suelo de daño fisico. • Energia y nutrientes para los microorganismos y el suelo. Humus • Complejo quimico: >50-100 años • 45 to 75 % de la MO. • No humicos: polisacaridos • Humicos: AH, huminas • Sustentabilidad • Estructura • Nutrientes y promotor de crecimiento • Alta relacion area/superficie • retención de agua (WHC) • CIC • pH Resistente “ OM inerte”: <100-1000 años • Alto contenido de C: carbones, grafito, charred plant materials, • Estructura, WHC, CIC, propuedades termicas

Baldock and Skjemstad 1999, Kravchenko et al., 2015

MO: Efectos según textura

Arcillosos

Arenosos

CIC Estructura Energía Nutrientes Térmicas

Soluble

Particulado

Humus

Inerte

Con

ten

id

o

a

rci

lla

s

(%

)

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MO y CIC

Baja CIC Alta CIC

Sustancias húmicas: supramoleculas de pequeñas moléculas diferente naturaleza que se aglomeran para formar macropolimeros

COMPLEJOS ARCILLO-HUMICOS

Picolo 2001, 2014

Acidos húmicos y fúlvicos.

Fracciones

De C

Alta, media y baja

Solubilidad

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Reduccion de N

₂

O y CH

₄

• Control de emisiones N

2

O

• Ajustar la fertilizacion N

• Mejorar la calidad de

pastura y alimento

• Aplicar de manera

ajustada, estiercoles:

–

Compostados

–

Subsuperficial (napas)

–

De acuerdo a contenido de

NH4/ NO3

• Aprovechar CH

4

en

energia + enmienda

Fuentes de MO

AGROINDUSTRIALES-PECUARIOS • Residuos vegetales • Estiércol & Guano • Mortalidad • Lodos/ Fangos • Vinazas

• Residuos de pos-cosecha MUNICIPALES

• Restos urbanos/ Ornamento. • Lodos de depuradora • Periorico, residuos de papel MARINOS

Plantas marinas y algas.

COMPOST VERMICOMPOST ACIDOS HUMICOS TURBAS

Valores típicos

Parámetro Valor Materia Orgánica (%bs) 25-40 C (% bs) 15-25 N total (%) 1-2 C/N 15-20

N extractable (N-NH4 & N-NO3)- ppm 10-20

Conductividad eléctrica (dS/m) <3 A <8 B

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Biodigestor: Anaeróbico

Materia orgánica

CH

4

+ CO

2

+bacterias

Retención de agua y nutrientes

Beneficios del carbono del suelo.

Tiempo

Calidad

de

sue

lo

Agregación y Infiltración Productividad

Calidad de aire y agua; habitat para la vida silvestre Carbono del

suelo

Fuente: USDA Natural Resources Conservation Service

Densidad radicular en funcion de la concentracion de C: compost (C) presencia o ausencia de fertilizacion (F) e inoculante microbiano(I)

Indicadores de efecto de MO en

Calidad de Suelos

• Físicos

– Estabilidad de agregados – Capacidad de Retención de Humedad – Infiltración

• Químicos

– N,P,K…. – CIC – CE – Fraccionamiento de C: •C Ah, C Af •C Orgánico •C soluble en agua (WSC) •C soluble en ácidos

• Biológicos/bioquímicos

– Lombrices – Microorganismos – Enzimas – Respiración de suelos – N/ C microbiano

• Agronómicos

– Calidad de Planta •Raíces: calidad, densidad •Desarrollo de tallo

– Calidad de Fruta •Brix, acidez, color

• Económicos

– Huella Ambiental •C •Hídrica

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Efecto de las aplicaciones de C en el

rendimiento de Uva de mesa

Martínez et al., 2011

Primera temporada Segunda temporada

La aplicación de 1 kg de C ha-1: el rendimiento exportable en aprox. 4 -8

kg de uva/ha. 400 kg C ha

-1

_{: el incremento podría ser de 1600 a 3200 kg}

de fruta ha

-1

_{o 250 a 500 cajas/ha}

MIN en tomate

Calidad de suelo

Calidad de suelo Calidad Ambiental Calidad Ambiental Sustentabilidad Agricola Sustentabilidad Agricola Chemical Properties Physical Properties Biological Properties Soil Quality Air Quality Water Quality Economic sustainability Social viability Environmental quality

Calidad de Suelo, calidad ambiental

Andrews S., Karlen D., Mitchell J., 2002. Agric. Ecosyst. Environm. 90:25-15 USDA, 2008. Soil quality Indicators “The capacity of soil to function withinecosystem boundaries to sustain biological productivity, maintain environmental quality, and promote plant and animal health”

Soil Science Society of America, 1998

Análisis para compost y otras enmiendas

orgánicas.

Analisis Bioquimico Analisis Quimico Analisis Microbiologico Inocuidad Toxicidad β Glucosidasas CO, MO WSC Hongos totales Levaduras E. coli % germinación

Fosfatasas N Total Nematodos Coliformes fecales

Acidos volatiles

AMO N-NO3/N-NH4 Patogenos segun

cultivo Salmonella sp N2O, CH4 Ureasas?? pH Trichoderma Deshidrogenas CE Bacillus, Pseudomonas, Grupos funcionales