1. L A MI M I NE R A L I ZACI ZAC I ÓN DE L A MATE MA TE R I A ORG Á NI CA La materia orgánica es fundamental para la fertilidad del suelo, ya que:
Influye en la buena estructura del suelo.
Va liberando nutrientes que alimentarán a las plantas. Este proceso de conversión de la materia orgánica en minerales es conocido como mineralización.
Si toda la materia orgánica or gánica que va a parar al suelo se descompusiese descompusiese directamente en elementos minerales éstos serían fácilmente arrastrados por el agua y el suelo quedaría pronto sin nutrientes. Para evitar la desaparición rápida de los nutrientes, la naturaleza "inventó" el humus, que es un proceso de retraso de la mineralización. El humus es una sustancia oscura, con un alto contenido en carbono, y que puede ser viejo o joven. El humus viejo es muy estable, mientras que el joven se mineraliza con más facilidad. Un ejemplo de humus joven es el humus de lombriz, que es el que hemos utilizado para fertilizar nuestro huerto. La velocidad de mineralización de la materia orgánica es realizada por microorganismos y depende de dos factores fundamentales (que influyen en la actividad de estos microorganismos): la presencia de oxígeno y la temperatura. Es por esto que en suelos fríos o encharcadizos (como en el norte de Europa) la mineralización es más lenta, mientras que en suelos de climas áridos la mineralización es mucho más rápida. Cuando aramos un suelo estamos inyectando aire en él, por lo que aceleramos la mineralización. Si dejamos el suelo sin laboreo estamos, por el contrario, ralentizando la mineralización de la materia orgánica que contiene). (auladeagricultura, (auladeagricultura, 2015)
1.1.Características Este proceso de demolición, causado por los microorganismos del suelo puede suelo puede ser directo o indirecto, previa formación de humus de humus y permite que los nutrientes vuelvan al suelo en forma asimilable para las plantas. las plantas. En el proceso de descomposición de la materia orgánica del suelo que a mayor temperatura más mineralización y por supuesto a más presencia de oxígeno más mineralizaciones. Un alto contenido de materia orgánica en un suelo no significa que ese suelo sea fértil. La materia orgánica puede estar toda en forma de humus estable y las plantas no disponer de suficientes nutrientes. El ciclo de los nutrientes los nutrientes comienza con la llegada de la materia orgánica al suelo.
Ésta se mineraliza liberando nutrientes que absorberán las plantas. Al final de su vida las plantas volverán al suelo, cerrando el ciclo de mineralización muy débil. Hasta 50 mg/l de residuo seco oligometálicas la mineralización es débil. Hasta 500 mg/l el producto que se obtiene del compostaje, y constituye un "grado medio" de descomposición de la materia orgánica, que ya es en sí un buen abono. Se denomina humus al "grado superior" de descomposición de la materia orgánica. El humus supera al compost en cuanto abono, siendo ambos orgánicos. Para fabricar el compost se puede aprovechar los residuos vegetales del jardín y del hogar en vez de tirarlos a la basura. El compost es un abono orgánico que servirá para mejorar la tierra del jardín y para alimentar las plantas. La mineralización o descomposición microbiológica del material orgánico de las aguas residuales en productos finales inorgánicos como dióxido de carbono, agua, nitrógeno amoniacal o nitratos, ortofosfatos y sulfuros es característica de la oxidación aeróbica de carbohidratos y lípidos; sin embargo, no se aplica a muchos compuestos aromáticos que tienen masa molecular alta, estado de oxidación alto y son estables bioquímicamente, como la lignina, materia húmica y muchos hidrocarburos aromáticos clorados.
1.2.Medición de la conversión de la materia orgánica en inorgánica La conversión de un elemento de un estado orgánico a un estado inorgánico, a través de la acción de microorganismos es importante para ver si los microorganismos están trabajando y haciendo disponible a las plantas los nutrientes del suelo. La actividad metabólica se puede medir por la cantidad de microorganismos heterotróficos, estudiando la mineralización de sustratos orgánicos. Se define mineralización como la degradación completa de un compuesto a sus constituyentes minerales, en donde el carbono orgánico es oxidado hasta CO2.Dado que la descomposición de un sustrato orgánico por medio del proceso de respiración aeróbica tiene como productos principales a CO2 y H2O, la evolución de CO2 puede utilizarse como un indicador bastante preciso de la actividad respiratoria de comunidades en agua y suelo. Dicho objetivo se cumple en la medida que el ensayo de mineralización es realizado bajo condiciones aeróbicas. Los ensayos de mineralización permiten evaluar el efecto de variaciones de factores bióticos y abióticos sobre la descomposición de materia orgánica. A través de los estudios de mineralización se puede entonces determinar la susceptibilidad y razón de descomposición de compuestos orgánicos naturales y sintéticos. De esta forma, se
puede anticipar el impacto ambiental de sustancias orgánicas identificadas como xenobióticos y/o tóxicos.
1.3.E tapas de la Mineralización Una transformación química inicial que sufren los restos vegetales antes de caer al suelo. La acumulación y destrucción mecánica una vez sobre el suelo, en el que se van destruyendo mecánicamente por la acción de los animales principalmente. Alteración química, etapa en que se produce una intensa transformación de los materiales orgánicos y su mezcla e infiltración en el suelo, adquiriendo un color cada vez más negro y adquiriendo una constitución y composición absolutamente distintas de los originales. Los restos transformados se van desintegrando, difuminándose en el suelo y finalmente se integran con la fracción mineral, formando parte íntima del plasma basal del suelo.
1.4. Tipos de Mineralización 1.4.1. Mineralización de la materi a orgánica Proceso de descomposición de la materia orgánica del suelo en el cual se libera nitrógeno inorgánico. La mineralización es la transformación del nitrógeno orgánico en amonio, mediante la acción de microorganismos del suelo.
1.4.2. Mineralización del Nitrógeno En la mineralización de la materia orgánica se libera nitrógeno inorgánico. En la mineralización se
produce
la
transformación
del
nitrógeno
orgánico
en
nitrógeno
mineral,
fundamentalmente nitrato y amonio. A diferencia de otros ecosistemas, la mineralización de nitrógeno en ecosistemas áridos y semiáridos se da en parches, de manera heterogénea, en respuesta a condiciones de microclima y aporte de materia orgánica por la mayor riqueza y abundancia de las plantas presentes en islas de fertilidad, resultando en el mayor contenido de nitrógeno y otros nutrientes. De manera similar, los valores de mineralización de nitrógeno son mayores bajo árboles y arbustos, especialmente leguminosas, comparado con los espacios abiertos adyacentes, lo cual es más acentuado en este tipo de ecosistemas áridos. El nitrógeno es, después del agua, el nutriente más limitante para la productividad de las plantas de zonas áridas y semiáridas. En forma natural, el nitrógeno se encuentra en la atmósfera como gas, en un reservorio no disponible para las plantas, por lo que para poder utilizarlo, las plantas requieren establecer simbiosis con algunas especies de bacterias, lo que sucede por ejemplo en diversas especies de
la familia de las leguminosas entre otras, lo que les permite aportar materia orgánica rica en nitrógeno al suelo de zonas áridas.
Fig 1. Ciclo del Nitrógeno
(Venegas, 2016) La mineralización es el cambio de N orgánico a amoníaco (NH3) o amonio (NH4+). Este proceso, que consistente en la degradación, por hidrólisis, de las proteínas y ácidos nucleicos para producir amoniaco, se conoce también como amonificación. Los compuestos orgánicos son muy poco solubles y no asimilables por las plantas. La transformación de N orgánico a las formas sin orgánicas (incluido el nitrato) se lleva a cabo por acción de microorganismos que obtienen la energía necesaria a través de la oxidación de los compuestos orgánicos a CO2 El primer producto nitrogenado inorgánico que se libera por acción de los microorganismos es el radical amonio (NO3-). Los cadáveres, heces y detritos que no son consumidos por otros animales son degradados por microorganismos hasta la obtención de amoníaco.
La inmovilización es el proceso contrario a la mineralización. Como mineralización e inmovilización actúan en sentido opuesto, su balance se conoce como
mineralización neta
La mineralización neta de la materia orgánica del suelo depende del contenido en materia orgánica, de la humedad y la temperatura del suelo. En climas templados la mineralización neta anual es, aproximadamente, el 1-2% del N total, lo que supone una producción de N mineral de unos 40 a 150 kg/ha, en los primeros 30 centímetros del suelo. Un factor importante a considerar en la mineralización de la materia orgánica que se añade al suelo es su relación C/N, que indica la proporción de carbono con respecto a nitrógeno. Generalmente cuando se añade materia orgánica al suelo con una relación C/N de20-25 o menor, se produce una mineralización neta, mientras que, si los valores de este cociente son más altos, entonces los microbios que degradan esta materia orgánica consumen más amonio que el que se produce en la descomposición, y el resultado es una inmovilización neta de N (esta regla es solamente aproximada). La relación C/N de la capa arable en los suelos agrícolas suele estar entre 10-12. Fig 2. Reacción Química de la Amonificación
(Prezi, 2013)
Fig 3. Reacción Bioquímica de la Amonificación
(Prezi, 2013) Fig 4. Microorganismos q intervienen en la Amonificación
(pntic, 2015)
1.4.3. Mineralización del Carbono En la mineralización de la materia orgánica el carbono orgánico (principal componente de los seres vivos) es oxidado hasta CO2 como resultado de la respiración de los microorganismos. Este CO2 va a la atmósfera, de donde será tomado por las plantas en la fotosíntesis cerrando el ciclo del carbono. Fig 5. Ciclo del Carbono
(Venegas, 2016)
1.4.4. Agua Mineral Natural Son aguas subterráneas, bacteriológicamente sanas, que destacan por su pureza original y por tener un efecto favorable para la salud, sin llegar a ser curativas. Fig 6. Clasificación de las aguas por su Mineralización
(Fisio, 2012)
1.5.I mportancia de la Mi neralización La materia orgánica es fundamental para la fertilidad del suelo, porque influye en la buena estructura del suelo. Va liberando nutrientes que alimentarán a las plantas. Este proceso de conversión de la materia orgánica en minerales es conocido como mineralización. Si toda la materia orgánica que va a parar al suelo se descompusiese directamente en elementos minerales éstos serían fácilmente arrastrados por el agua y el suelo quedaría pronto sin nutrientes. Para evitar la desaparición rápida de los nutrientes, la naturaleza "inventó" el humus que es un proceso de retraso de la mineralización. El humus es una sustancia oscura, con un alto contenido en carbono, y que puede ser viejo o joven. El humus viejo es muy estable, mientras que el joven se mineraliza con más facilidad. Un ejemplo de humus joven es el humus de lombriz, que es el que se utiliza para fertilizar el huerto. La velocidad de mineralización de la materia orgánica es realizada por microorganismos y depende de dos factores fundamentales (que influyen en la actividad de estos microorganismos): la presencia de oxígeno y la temperatura. Es por esto que en suelos fríos o encharcadizos (como en el norte de Europa) la mineralización es más lenta, mientras que en suelos de climas áridos la mineralización es mucho más rápida cuando se hará un suelo se está inyectando aire en él, por lo que se acelera la mineralización. Si dejamos el suelo sin laboreo estamos, por el contrario, ralentizando la mineralización de la materia orgánica que contiene). (Ecured, 2015) En conclusión:
Mineralización: Proceso de descomposición de la materia orgánica del suelo que permite que los nutrientes vuelvan al suelo en forma asimilable para las plantas.
A mayor temperatura más mineralización. A más presencia de oxígeno más mineralización.
Un alto contenido de materia orgánica en un suelo no significa que ese suelo sea fértil. La materia orgánica puede estar toda en forma de humus estable y las plantas no disponer de suficientes nutrientes.
Bibliografía AEFA. (2016). AEFA. Obtenido de AEFA: https://aefa-agronutrientes.org/glosario-de-terminos-utilesen-agronutricion/mineralizacion auladeagricultura. (2015). auladeagricultura. Obtenido de auladeagricultura: https://auladeagricultura.wikispaces.com/6.+La+mineralizaci%C3%B3n+de+la+materia+org% C3%A1nica Ecured. (2015). Ecured . Obtenido de Ecured: https://www.ecured.cu/Mineralizaci%C3%B3n Fisio. (2012). Fisio. Obtenido de Fisio: https://es.slideshare.net/Fisio2012/amm pntic. (2015). pntic. Obtenido de pntic: http://roble.pntic.mec.es/~mbedmar/iesao/quimica/ciclodel.htm Prezi. (2013). Prezi . Obtenido de Prezi: https://prezi.com/bzgz-mvxopze/n-importancia-fuente-yciclo-asimilacion-mineral-y-fijaci/ Venegas, P. S. (2016). UGR. Obtenido de UGR: http://www.ugr.es/~cjl/MO%20en%20suelos.pdf
