Determinacion de La Materia Organica del Suelo

DETERMINACION DE LA MATERIA ORGANICA DEL SUELO

Introducción La materia orgánica del suelo confiere importantes atributos al mismo, destacando entre estos: el poder buffer, la capacidad de afectar las propiedades físicas del suelo (estructura, consistencia, densidad, espacio poroso, temperatura, color), servir como fuente de algunos macro nutrientes (nitrógeno, fosforo y azufre) y por su acción quelante también de micronutrientes micronutrientes (hierro, (hierro, manganeso, cobre y zinc); finalmente, ser fuente de acidos fulvicos y húmicos que participan de la fisicoquímica del suelo y la fisiología de las plantas. Dado su nivel de importancia es que surgió la necesidad de conocer su determinación (considerándose especialmente especialmente al carbono y nitrógeno nitr ógeno aportados en la presente práctica). Con el tiempo se desarrollaron diferentes métodos que de acuerdo a su precisión precisión y menor cantidad de variables (o mayor facilidad facilidad para el manejo y control de las mismas), perduraron o fueron descartados.

Objetivos 

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Determinación de la materia orgánica orgánica por solución oxidante (método de Walkley y Black). Determinar el nitrógeno en los suelos por el método Kjeldahl. Determinación de la materia orgánica orgánica (carbono y nitrógeno) nitrógeno) por colorimetría.

Revisión Bibliográfica Según Mustin (1987), la materia orgánica representa del 95 al 99% del total del peso seco de los seres vivos, pero su presencia en los suelos suele ser escasa y son contadas las excepciones en las que supera el 2% (Navarro et al ., ., 1995). Para Gros y Domínguez (1992), el nivel deseable de materia orgánica en los suelos arcillosos medios es del 2%, perdiendo descender a 1,65% en suelos pesados y llegar a un 2,5% en los arenosos. La materia orgánica del suelo contiene cerca del 5% de N total, pero también contiene otros elementos esenciales para las plantas, tales como fósforo, magnesio, calcio, azufre y micronutrientes (Anónimo, 1988; Graetz, 1997). Durante la evolución de la materia orgánica en el suelo se distinguen dos fases: la humidificación y la mineralización (Gros y Domínguez, 1992). La

humidificación es una fase bastante rápida, durante la cual los microorganismos del suelo actúan sobre la materia orgánica desde el momento en que se la entierra. Primero se forma el humus joven, de evolución rápida, que a su vez da paso al humus estable. Ambos productos forman la llamada materia orgánica total del suelo. Al humus joven también se le llama “lábil” o “libre”, porque todavía no está fijado o ligado a las partículas del suelo, sino simplemente mezclado con ellas, tiene una relación C/N superior a 15, es sede de una intensa actividad microbiana y se le puede considerar como un elemento fundamental de la fertilidad del suelo. En promedio se estima que es el 20-25% del humus total y tiene una acción inmediata más importante, desde el punto de vista de la mejora de la estructura y de la actividad microbiana del suelo. El humus estable o “estabilizado” es la materia orgánica ligada al suelo, es decir, sólidamente fijada a los agregados de color oscuro. Su composición es muy compleja (húminas, ácidos húmicos y fúlvicos) y tiene una relación C/N constante entre 9 y 10, y representa en promedio el 75-80% del humus total. La fase de mineralización es muy lenta, y en ella el humus estable recibe la acción de otros microorganismos que lo destruyen progresivamente (1 al 2% al año), liberando así los minerales que luego absorberán las plantas. Esta fase presenta dos etapas: la amonificación (paso del N orgánico a amonio) y la nitrificación (paso del amonio a nitrato). Experiencias del uso de materia orgánica en el suelo

El nivel de consumo de las sociedades actuales ha incrementado la producción de desechos orgánicos que de no procesarse adecuadamente aumenta el riesgo de contaminación al hombre y el medio ambiente. Según Navarro Pedreño et al. (1995), América Latina produce anualmente 3,3 billones de residuos que podrían crear problemas de contaminación, especialmente de los ríos. Por ello la importancia de revisar las experiencias que permitan el uso de dichos residuos en la agricultura.  Abad (1993) señala que los ácidos húmicos y fúlvicos tienen un efecto positivo sobre muchas funciones de la planta, a nivel de células y órganos; por su parte, Kononova (1970) señala el efecto estimulante de los ácidos húmicos y los fulvoácidos en la formación de raíces al acelerar la diferenciación del punto de crecimiento. Warman (1998) encontró que los suelos fertilizados convencionalmente son generalmente altos en P y K, mientras que los suelos fertilizados con compost tienen un mayor contenido de C, Ca, Mg, Mn, Cu y Zn. Otros investigadores, como Lungu (1993), trabajaron con estiércol de granja solo y mezclado con limo, para evaluar su efecto sobre el crecimiento del maíz, el pH del suelo y el aluminio intercambiable en un suelo ácido con un pH inicial de 3,9 - 4,3 y 1,3 cmol/kg de aluminio intercambiable. El limo (3-6 t/ha) fue aplicado solamente al inicio de la campaña, mientras que el estiércol de granja (30 t/ha) se aplicó durante toda la campaña. Los resultados demostraron que las más altas reducciones de aluminio intercambiable y el incremento del pH de la capa

arable del suelo, en una unidad, se obtenían con la aplicación del estiércol solo o en combinación con 3 t/ha de limo. Igualmente, el crecimiento y la producción se incrementaban significativamente con estiércol solo o mezclado con limo. Keeling (1994) aplicó compost derivado de basura doméstica sobre ryegrass y encontró que la fracción del compost con compuestos de alto peso molecular tuvo propiedades que estimularon el crecimiento de la planta, mientras que la fracción de bajo peso molecular causaba fitotoxicidad. Tan (1994), al evaluar la interacción ácidos húmicosapatita y su disponibilidad para el crecimiento del maíz, encontró las mayores cantidades del ion fosfato a un pH de 5, en comparación con un pH de 7, y los mejores resultados en el crecimiento de la planta se lograron con apatita + ácidos húmicos en un pH de 5.

Papel de la materia orgánica del suelo

Efecto sobre las propiedades físicas Densidad aparente Es importante recalcar que esta variable es fuertemente afectada por la textura del suelo. Los suelos de textura gruesa presentan siempre mayor densidad aparente que los de textura fina. Sin embargo, a mayor contenido de materia organica presenta menor densidad aparente y por ende, mayor porosidad, lo cual favorece el ambiente para el desarrollo de la raíz (J.Z Castellanos, J.X. Uvalle-Bueno y A. Aguilar-Santelises). Velocidad de difusión de Oxigeno El nivel de materia orgánica afecta la VDO después del riego. La mayoría de las reacciones biológicas que se realzan en el suelo consumen oxígeno y producen como subproducto dióxido de carbono. Este proceso general, conocido como la respiración del suelo, hace que la aireación del mismo sea un aspecto vital cuando se considera el crecimiento de las plantas. A esto hay que agregar que en condiciones de escaso suministro de oxígeno se favorecen las pérdidas de nitrógeno por el fenómeno de desnitrificación. Por otro lado, condiciones limitativas de oxigeno pueden propiciar la formación de compuestos tóxicos en la planta y en condiciones extremas, periodos prolongados de anoxia pueden producir la muerte de la planta raíz (J.Z Castellanos, J.X. Uvalle-Bueno y A.  Aguilar-Santelises). Catellanos (1985) mostró el efecto benéfico de la materia orgánica sobre el aumento de VDO de un suelo con problemas de infiltración y en el cultivo de alfalfa se lograron aumentos significativos en el rendimiento, principalmente debido al aumento de la VDO después del riego con relación a las parcelas que no recibieron la adición de materia orgánica (Castellanos y Walker, 1988).

Penetrabilidad La materia orgánica favorece el crecimiento radicular al disminuir la resistencia a la penetración de las raíces en el suelo, tal como lo han demostrado

Russel et al., (1952), Mathers y Stewart (1980), Ramirez (1982) y Castellanos y Walker (1988). Estabilidad estructural Las partículas de suelo se encuentran agregadas mediante enlaces químicos. Factores tales como: contenido y tipo de arcilla, materia orgánica, compuestos cementales, presencia relativa de iones intercambiables y metálicos, presencia de polisacáridos microbianos, así como el ambiente del suelo determinan la cantidad y estabilidad de los agregados. La estabilidad de un agregado se mide por su estabilidad a la desintegración mediante el humedecimiento y laboreo. Un suelo con número reducido de agregados estables tendrá negativos efectos sobre su espacio poroso y sobre sus características de aireación e infiltración (Russell 1973). Permeabilidad del suelo La infiltración y la permeabilidad están íntimamente relacionadas con el tamaño de los poros y la estabilidad de las unidades estructurales del suelo. En suelos con grietas grandes la infiltración inicial puede ser grande, pero se reduce a un valor muy bajo al mojarse (castellanos et al., 1989). Efecto sobre la actividad microbiana La materia orgánica funciona como fuente de carbono para que se lleven una serie de transformaciones en el suelo en las que actúan los microorganismos, utilizando a ésta como fuente de energía. Además, una serie de microorganismos que actúan al nivel de la rizósfera y que favorecen la solubilización de nutrimentos requieren de materia orgánica para reproducirse más activamente. En condiciones de altos niveles de materia orgánica en el suelo, la inoculación con microorganismos tiene más posibilidades de ser exitosa, pues pueden colonizar más rápidamente el suelo. Por otro lado, la fijación asociativa de nitrógeno llevada a cabo por bacterias del genero  Azotobacter   y otras especies asociativas deben su capacidad de fijación de nitrógeno a la disponibilidad de carbono orgánico para poder funcionar a niveles de importancia para las plantas (J.Z Castellanos, J.X. Uvalle-Bueno y A. AguilarSantelises).  Acerca de los métodos empleados Desde que Ames y Gaither (1916) demostraron que el carbono orgánico del suelo podía cuantificarse por oxidación con mezcla sulfocrómica, los métodos basados en la “combustión húmeda” se generalizaron rápidamente. Sobre esta base, Shollenberger, en 1926, desarrolla una técnica rápida adaptada al análisis rutinario donde aplica calefacción externa a los tubos de reacción, a una temperatura de 175°C, e incorpora al método la valoración del C a través de la titulación del exceso de Cr6+ con una sal ferrosa. En 1930, Degtjareff, utiliza peróxido de hidrógeno previo al agregado de la mezcla sulfocrómica, afirmando que se produce una mejora en el nivel de oxidación del CO. Cuatro años más tarde Allan Walkley y Amstrong Black demuestran el error de esa conclusión y

desestiman el procedimiento. Sin embargo rescatan el hecho de que la disolución del ácido sulfúrico, en la solución de peróxido, generaba suficiente calor como para lograr un nivel de oxidación aceptable del CO. Sobre esta observación presentan una simple pero novedosa modificación a los métodos utilizados hasta ese momento, reemplazando la calefacción externa de la mezcla sulfocrómica por el calor de disolución del ácido sulfúrico. Un año después este método recibió fuertes críticas por parte de la Internacional Society of Soil Science debido a que arrojaba resultados sensiblemente menores de oxidación del carbono orgánico, y variables según el tipo de suelo, en comparación con aquellos que utilizaban calefacción externa. En 1947, Walkley, publica un análisis crítico del método, basado en la amplia aceptación que había tenido, defendiendo la estabilidad del ensayo cuando se respetan las condiciones del procedimiento y reconociendo la necesidad de usar un factor de recuperación para estimar el CO. Este método, adoptado masivamente por su simplicidad, ha sufrido a lo largo del tiempo innumerables modificaciones. Las principales variaciones se orientaron a reducir el consumo de reactivos y a mejorar el punto final en la titulación, respetándose la proporción dicromato/sulfúrico y el tiempo de reacción. En cuanto a las modificaciones introducidas para mejorar el nivel de recuperación del CO se propusieron nuevamente el uso de fuentes externas de calor, a riesgo de perder la simplicidad del método.  A ello también se sumaron las modificaciones operativas propias de cada laboratorio, que contribuyeron a aumentar la variabilidad observada en los resultados. Con el objetivo de abordar la normalización del método en el año 1991, a través de PROMARAACS, se publicaron dos variantes del método original, una respetando la escala macro y otra a nivel reducido o escala micro, las que más tarde fueron reeditadas por el SAMLA (2004). En la actualidad la escala macro se desestimó por el excesivo consumo de reactivos y generación de residuos, principalmente Cr IV, adoptándose las escalas reducidas, entre la que se encuentra próxima a publicarse como norma IRAM‐SAGPyA una variante del método propuesto por Grewelin y Peech en 1960. (Norma 29571‐2 “determinación de carbono oxidable por mezcla oxidante fuerte, a escala semi‐micro”). Puntos críticos del método Kjeldahl Etapa I: Digestión de la muestra Característica de la muestra. No hay evidencias de un efecto significativo de la finura del material sobre el porcentaje de recuperación de N. Algunos autores recomiendan un grado de molienda acorde a la escala de método, siendo adecuado un tamaño de 0.5 para las escalas macro y semimicro, y algo menor para el nivel micro, especialmente para obtener una submuestra homogénea.

La abundancia de materiales finos, principalmente arcillas, podrían retene r entre sus láminas una apreciable cantidad de amonio. En estos casos la hidratación previa o el tratamiento con HF aumentarían el nivel de recuperación de N, pero sólo de manera significativa cuando la cantidad de amonio representa más del 30% del N total. Por otra parte la digestión de muestras con niveles elevados de materia or gánica u óxidos de Fe o Al consumen un mayor volumen de ácido sulfúrico. Temperatura de digestión Varios estudios demostraron que la temperatura de digestión es el factor que más incide en la determinación del N por el método Kjeldahl, dado que si ésta es demasiado baja, inferior a 360 ºC, la digestión es lenta o incompleta y si es superior a 410 ºC, pueden producirse pérdidas de amonio. El control de la temperatura se realiza con un bloque calefactor y mediante el agregado de sulfato de sodio o de potasio, que permite aumentar el punto de ebullición del sulfúrico. Generalmente se prefiere la sal de potasio a la de sodio, ya que esta última incrementa las proyecciones del digesto sobre las paredes del tubo o balón, donde la temperatura es sustancialmente más elevada. Otro aspecto importante a considerar es la concentración de estas sales en el ácido sulfúrico, ya que con niveles bajos (menores o iguales a 0.3 g/ml) se requiere de un tiempo de digestión prolongado y por el contrario, una alta concentración (1 g/ml o más) reduce significativamente el tiempo de digestión y podría prescindirse del uso de catalizadores (Bremner, 1960). Sin embargo la alta concentración de sulfato de sodio o de potasio (por encima de 0.8g/ml) presenta el inconveniente de la solidificación del digesto cuando éste se enfría, debiéndose destilar la muestra antes de que esto ocurr a o bien calentarla previo a su destilación. También se corre el riesgo de aumentar demasiado la temperatura durante la digestión, con posibles pérdidas de amonio y t ambién de sulfúrico, lo cual consecuentemente llevaría a un nuevo aumento de la concentración salina. Catalizadores Los de mayor eficiencia son aquellos que contienen selenio o mercurio, siguiendo los compuestos de titanio y cobre, pero dado que en el mismo orden decrece su toxicidad se recomiendan estos últimos. Etapa II: Destilación En esta etapa debe prestarse atención a la correcta conexión del tubo o balón en el destilador para evitar fugas en el sistema. El amonio que se desprende al alcalinizar el medio se recoge sobre una solución de ácido bórico, cuyo volumen o concentración no es necesario conocer con exactitud, ya que el borato de amonio que se forma se vuelve a transformar en ácido en el transcurso de la valoración con solución de sulfúrico. Sin embargo, es imprescindible ajustar el pH de la solución de ácido bórico a valores de 4.5‐ 5.0.

Finalmente, como en cualquier titulación, debe prestarse especial atención al título de la solución de ácido sulfúrico utilizada para valorar el amonio proveniente de la destilación. Materiales y Métodos a) Método de Walkley y Black Erlenmeyers de 125 mL. Pipetas graduadas y volumétricas. Agitador magnético con barra de teflón. Buretas para titulación. K2Cr 2O7 1N.   FeSO4 0.2N. H2SO4 Q.P. Difenil amina sulfúrica.

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b) Determinacion de materia organica por colorimetría. Erlenmeyer de 150 mL. Tubos de prueba. Pipetas y buretas. K2Cr 2O7 2N. H2SO4 Q.P.   Almidon. Agua destilada. Solucion superfloc (floculante de suspensiones en solución). Disolver mediante agitacion0.5 g de superfloc en 10L de agua destilada.

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c) Método de Kjeldahl     

Balones de destilación tipo micro Kjeldahl de 100 mL de capacidad Unidad de digestión micro Kjeldahl. Frascos Erlenmeyer y buretas para titulación. H3BO3 al 2%. H2SO4 0.02N.

Procedimientos  A. Determinación de carbono orgánico. 1. En un erlenmeyer de 125mL. Poner 1mL. de suelo. Si los suelos fuesen muy oscuros, tomar 0.5 mL. de suelo. En forma paralela llevar un blanco para conocer la normalidad del sulfato ferroso (que se modifica en su contacto con el ambiente al oxidarse parte del hierro).

2. Adicionar 10 mL. de K2Cr 2O7 1N. 3. Adicionar 10 mL. de H2SO4. 4. Mezclar para homogenizar la solución. Durante esta reacción hay generación de calor. Adicionar agua para generar más calor. 5. Dejar en reacción por una hora o más. 6. Titulacion: I. Llevar a volumen de 100 mL con agua destilada. II. En un vaso de 250 mL colocar una alícuota de 20 mL. III. Adicionar 2 a 3 gotas del indicador difenil amina sulfurica. IV. Titular con sulfato ferroso amoniacal 0.19 N, hasta cambio de color morado a verde. *Nota: Para eliminar interferencias en las reacciones se debe tener en cuenta los siguientes pasos, según corresponda: Emplear el tipo de ácido adecuado, es decir, que no afecte la reacción de oxidación del dicromato de potasio. Puede encontrarse Fe2+ y Mn2+ en la muestra de suelo, por lo que se debe someter a calor en un horno para luego retirarse y dejarse expuesta al medio ambiente y asi oxidar los cationes señalados. Tomando esta simple medida se evita la presencia de cationes que podrían oxidarse. Si es que hubiese presencia de sales, la muestra debe ser lavada previamente. 

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B. Determinación de la materia orgánica por colorimetría 1. 2. 3. 4. 5.

En un Erlenmeyer de 150 mL. colocar 1 mL de suelo. Adicionar 10 mL. de dicromato de potasio 2N. Adicionar 10 mL de ácido sulfúrico. Calentar a una temperatura de aproximadamente 150 oC por 1 hora. Dejar enfriar. Adicionar 25 mL de solución superfloc, y dejar reposar por 20 minutos. 6. Tomar alícuota de 2 mL. del sobrenadante, verter en un tubo y agregar 10mL de agua destilada. 7. Leer absorbancia a longitud de onda de 650 nm. 8. Correr una curva de calibración de acuerdo a las muestras de almidón procesadas. C. Determinación del nitrógeno total en los suelos. 1. Previamente (días antes) a la práctica, las muestras de suelo cor respondientes a cada grupo fueron “atacadas”, es decir, pasaron por el proceso de digestión, con una mezcla catalizadora con ácido sulfúrico y suministradas con calor, en un balón de cuello alargado; con la finalidad de destruir el material carbonaceo, liberando y el nitrógeno en forma de NH3 para luego capturarlo bajo la forma de (NH4)2SO4. 2. En el día de la práctica se llevó a la unidad de destilación. Se adiciono por el tubo de seguridad NAOH que contenía fenolftaleína hasta que la solución cambiase a color rojo claro. Se inició el proceso de

destilación recibiendo en 10 mL de H3BO3.. Durando el proceso entre 3-5 minutos. 3. Titulación del destilado con HCl o H2SO4 estandarizado.

Cálculos 

Determinar la nueva normalidad del FeSO4: - Este procedimiento se realiza con el fin de conocer el cambio de la normalidad del FeSO4 al entrar en contacto con el aire , produciéndose en una pequeña proporción la oxidación del catión Fe2+. - De la alícuota llevada a 100 mL. 10 mL 1N de K2Cr 2O7 ---------------------- 100 mL de solución → se ha diluido 10 veces, por lo que su normalidad es de 0.1N -

Se espera un gasto de 10 mL de sulfato ferroso amoniacal en la titulación del blanco; sin embargo, se gastan 10.5 mL Esto se debe a que su normalidad es diferente ahora. V X N = V´ X N´ ≈ 20 X 0.1 = 10.5 X N´ → N´ = 0.19

-

0.19 N es la concentración real en el blanco y por defecto en las muestras tituladas.

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Lectura de la titulación en las muestras - Primera muestra: 10.3 mL. - Segunda muestra: 7.6 mL.

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Determinación del porcentaje de nitrógeno en la M.O - mili equivalente de N en la muestra = ml de ácido gastados x normalidad del ácido -

a) Primera muestra: 1.957 meq = 10.3 x 0.19 → 1.957 x 0.014 x 100 = 2.74% b) Segunda muestra 1.44 meq = 7.6 x .19 → 1.44 x 0.014 x 100 = 2.016%

Resultados Determinación de carbono orgánico

Tabla 1. Datos para la curva de calibración Peso del almidón

% MO

%T

0.000

0

100.0

0.025

1.3

91.1

0.050

2.6

82.4

0.075

3.9

74.8

0.100

5.2

67.6

Grafico 1. Curva de Calibración

Tabla 2. Porcentaje de carbono en la materia orgánica del suelo Muestra 1 (Suelo ácido)

1.651%

Muestra 2 (Suelo alcalino)

1.85%

Cantidad de carbono orgánico en cada una de las muestras asignadas y procesadas para el método de colorimetría.

Determinación de la cantidad del nitrógeno presente en la materia orgánica del suelo Tabla 3. Porcentaje de nitrógeno en la materia orgánica del suelo Muestra 1 (Suelo ácido) Muestra 2 (Suelo ácido)

2.74 % 2.016%

Cantidad de nitrógeno en la materia orgánica del suelo para cada una de las muestras asignadas y procesadas para el método de Kjeldahl.

Relación C/N a) Muestra 1 = 1.651 / 2.74 = 0.603 b) Muestra 2 = 1.85 / 2.016 = 0.918

Conclusiones 

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En el caso del suelo ácido, el bajo porcentaje de materia orgánica se explica y es concordante con los resultados obtenidos en las evaluaciones previas; en las cuales, dadas las características llevan a suponer que se trata de un suelo de trópico característico. En el caso del suelo alcalino, si bien el porcentaje de materia orgánica es ligeramente mayor que el del suelo acido, es bastante bajo. Esta situación podría deberse a las condiciones naturales del suelo, al manejo del campo, como también a la actividad microbiana; sin embargo, el resultado de la relación C/N (0.918, muy bajo) nos lleva a descartar la última suposición.

Discusión Llevados a cabo los procedimientos para la determinación de carbono y nitrógeno orgánicos de las muestras de suelo ácido y alcalino, pudimos concluir que los porcentajes de materia orgánica son muy bajos. Esta situación puede deberse a diversos condicionantes, entre los cuales destacan: las características climatológicas de los lugares donde se t omaron las muestras, las propiedades físicas y químicas de los suelos, la actividad microbiana y finalmente, las posibles prácticas agronómicas y/o manejo de los campos. Según Antonio Jordan Lopez (2006), en suelos agrícolas, la materia orgánica suele representar el 1 – 3% de los constituyentes del suelo, mientras que en suelos forestales, este porcentaje puede elevarse mucho. El horizonte superficial es, normalmente, el que contiene un mayor contenido en materia orgánica, mientras que el contenido va disminuyendo progresivamente con la profundidad.

Solamente bajo determinadas condiciones de precipitación y drenaje del suelo puede acumularse materia orgánica en profundidad a causa del intenso lavado de los horizontes más superficiales. En los suelos agrícolas con similares técnicas de cultivo, se ha comprobado que la variación del contenido de materia orgánica se debe a la influencia de la temperatura y la precipitación (Jenny, 1930). Según Cobertera (1986), existe una estrecha relación entre la temperatura media anual, la precipitación y el contenido en materia orgánica de los suelos agrícolas bajo las mismas técnicas de cultivo. De este modo, es posible establecer la proporción de materia orgánica de un suelo en función del clima. El clima influye tanto en la producción de biomasa de los ecosistemas como en la transformación posterior de la materia orgánica en el suelo. Contrastando estas afirmaciones con los resultados obtenidos de la muestra de suelo ácido, podemos confirmar la hipótesis sobre su proveniencia, ya que los suelos de regiones tropicales por la influencia de la temperatura y la precipitación poseen bajos porcentajes de materia orgánica, así como pH bajo, presencia considerable de aluminio y textura arcillosa; al menos en los suelos agrícolas característicos de la región. La determinación de la materia orgánica del suelo es, debido a la variedad de sustancias que la componen, un asunto complejo. Más aún cuando algunos de los procesos que tienen lugar en la secuencia de transformaciones son aún desconocidos. En la mayor parte de los casos, sólo interesa el contenido en carbono orgánico de cada horizonte del suelo, para poder establecer la relación C/N. Este parámetro sirve para describir la mineralización y humificación de la materia orgánica del suelo. El contenido en humus del suelo, del mismo modo que sus propiedades, depende de la capacidad mineralizante de la biomasa edáfica y del aporte de materia orgánica que se realiza al suelo de forma natural (hojarasca) o artificial (estiércol, compost, etc.). La biomasa representa aproximadamente un 1-2% del total de la materia orgánica del suelo. La fracción de la materia orgánica correspondiente a la biomasa está constituida por microorganismos, microfauna (como gusanos, pequeños insectos, etc.). Desde un punto de vista biológico, la caracterización de los suelos no sólo se basa en la naturaleza y la descripción del humus, sino también en el contenido de materia orgánica total y la relación entre el C y el N del total del suelo (relación C/N). El C fijado por la biomasa proviene del CO2 atmosférico, reducido durante el proceso de fotosíntesis por las plantas, y suele oscilar en torno a un 50 – 60% de la materia orgánica (el C orgánico representa entre el 0.6 y el 1.7% del suelo). Sin embargo, el porcentaje de N es mucho menor y más variable. Por el N entran en competencia las raíces de las plantas y los microorganismos, por lo que puede ser un factor limitante. La presencia de N en el suelo

depende de varios factores, como el contenido en N de las plantas que colonizan el suelo. Para una buena humificación de la materia orgánica es necesaria una buena actividad biológica, una buena aireación del suelo y riqueza de C y N en el medio. La descomposición rápida de la materia orgánica fresca es indispensable para una buena humificación. La microflora edáfica que actúa en la descomposición y mineralización de la materia orgánica requiere carbono como fuente de energía y nitrógeno como intermediario en la síntesis de proteínas. Si en un suelo, la relación C/N en la materia orgánica es elevada, los microorganismos disponen de C en abundancia, pero carecen de N, con lo cual son pocos los microorganismos que pueden actuar en la degradación de la materia orgánica. Como consecuencia, el proceso de mineralización se ralentiza, y el N amoniacal o los nitratos asimilables por las plantas superiores se encontrarán en baja cantidad en el suelo. De este modo, podemos decir que la relación C/N tiene una gran importancia en la valoración de la fertilidad del suelo. La relación C/N del suelo varía fundamentalmente en función de la relación C/N de la materia orgánica vegetal existente. Las leguminosas, por ejemplo, poseen una relación C/N de 9 – 10, lo que es muy beneficioso para el suelo. Desde este punto de vista, por lo tanto, se considera que un suelo es fértil cuando la relación C/N se halla en torno a 10. En los estudios de fertilidad del suelo, el parámetro que se utiliza para medir la actividad de la biomasa y la evolución de la materia orgánica del suelo es la relación C/N. Valores de la relación C/N en los suelos.

Fuente: “Relación C/N” Manual de Edafologia pg. 42. Antonio Jordán López 

En la muestra de suelo alcalino, no se podría afirmar que debido a su lugar de procedencia, el suelo posee un bajo porcentaje de materia orgánica, menos aun si se tratase de afirmar que una causa es la actividad microbiana, ya que con lo expuesto por Jordán López la relación C/N indica que podría existir una escasa microflora y microfauna en el lugar de muestreo. Por lo que se podría sospechar sobre el manejo agronómico del campo o las condiciones naturales del lugar de muestreo.

Bibliografia 

Manual de Edafologia. Antonio Jordan Lopez. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola de la Universidad de Sevilla.

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DUCHAUFOUR, P. 1975. Manual de Edafología. Ed. Toray-Masson. Barcelona.   KONONOVA, M.M. 1981. Materia orgánica del suelo. Ed. Oikos. Barcelona.  KUBAT, J., (Ed.). 1992. Humus. Its sturcutre and role in agriculture and environment. Ed. Elsevier. Amsterdam.