Murakami y de qué hablamos cuando hablamos de un análisis edafológico….

Este post no pretende ser otra cosa que una mera introducción a los parámetros bioquímicos del suelo o de los compuestos que a él se añaden como, por ejemplo, humus de lombriz.

Las diferentes proporciones de macronutrientes (N, P, Ca, Mg…), micronutrientes (Fe, Co, B, Mn…) y la cantidad de carbono orgánico dan al suelo sus características químicas propias.

Nos gustaría enfocarlo desde tres parámetros básicos:

1. La materia orgánica.

La materia orgánica presente en un suelo proviene, principalmente, de la descomposición de los seres vivos que mueren sobre ella y la posterior actividad biológica de descomposición.

La descomposición de esta materia origina lo que conocemos como humus. El color oscuro de un suelo y su capacidad para “mancharnos las manos” nos dan una somera idea de si ese horizonte es o no rico en humus.

El humus es un compendio coloidal de proteínas, azucares, ácidos orgánicos, etc.. estos coloides en combinación con elementos inorgánicos forman los famosos complejos organometálicos, cuya aglutinación dan lugar a la textura y estructura de un suelo.

Estos coloides tienen carga negativa de ahí, que son capaces de absorber H+ y cationes metálicos (Ca2+, Mg2+, K+, Na+…) y cederlo de forma reversible al suelo cuando sean necesarios por un simple proceso de cambio catiónico. (dibujo)

Dibujo 1. Intercambio catiónico.

Dibujo 1. intercambio catiónico

Cuantos más colides más intercambio, cuanto más intercambio mayor fertilidad.

Estos coloides tienen bastante afinidad hacia los metales pesados. Forman con ellos estructuras parecidas a las anteriores pero la diferencia, es que polimerizan, es decir, forman cadenas que poco a poco se vuelven insolubles y precipitan, por lo que ya no están disponibles para las plantas y “salen” de la cadena trófica, si bien, su solubilidad aumenta en medios ácidos.

¿Está toda la materia orgánica disponible para la planta? ¿Toda la materia orgánica es humus? Desde un punto de vista termodinámico si aunque no desde un punto de vista cinético…. Me explico.  Mediante cambios químicos todo el carbono del suelo será asimilado por las plantas (un suelo sin aporte orgánico tarda 40 años en perder todo sus componentes orgánicos) el problema es el tiempo.

Aquí aparece , dentro de la materia orgánica, la fase húmica.

Precursora de los combustibles fósiles, es la parte del total de materia orgánica de un suelo disponible para las plantas. Se divide en dos partes, principalmente, atendiendo a su solubilidad ácido/básica:

- Ácidos húmicos, al igual que los fúlvicos, son complejas agrupaciones macromoleculares en las que las unidades fundamentales son compuestos aromáticos de carácter fenólico procedentes de la descomposición de la materia orgánica y compuestos nitrogenados, tanto cíclicos como alifáticos sintetizados por ciertos microorganismos presentes en suelo.

Toma ya!!! Pero ¿cómo actúan en la planta?  Directamente en la nutrición de la planta, liberan nutrientes fijados en el suelo, estabilizan el Ph, aumentan la permeabilidad del suelo, su porosidad y por lo tanto su aireación, poniendo a disposición de la raíces CO2, necesario para la correcta respiración de la planta.

Produce agregados con otras partículas inorgánicas, evitando el encharcamiento del suelo, aumenta la capacidad de retención de agua (por adherencia) y la capacidad de cambio del suelo, evita la retrogradación del fósforo y la potasa formando humatos y humofosfatos, mejorando el estado nutricional de la planta.

- Ácidos Fúlvicos: Fúlvico procede de la palabra “fulvus”, amarillo, en referencia al color que suelen mostrar. Los efectos de los ácidos fúlvicos son visibles principalmente en la parte subterránea de las plantas, ya que poseen un extraordinario poder estimulante en la raíz. Por esta razón son utilizados como enraizantes. Poseen la capacidad de formar quelatos con otros elementos nutritivos, aumentando su biodisponibilidad por la planta.

La fertilidad: Capacidad de producir en abundancia, esta es la definición del diccionario. Me gusta más decir que es la capacidad de dar a la planta lo que ella necesita para crecer sana y producir  frutos de calidad.  Esta propiedad de los suelos viene definida por la cantidad de nutrientes, su interrelación y disponibilidad.

Nitrógeno (N): formador de proteínas, follaje de color verde y desarrollo de las plantas.

Fósforo (P):  indispensable en la formación de semillas y por lo tanto en la maduración del fruto. Fuertes y abundantes raíces.

Potasio (K): Protector frente a enfermedades, formador de almidones y aceites. Tallos fuertes y vigorosos.

Calcio (Ca): Ayuda al intercambio catiónico, por lo tanto, ayuda a que la planta tome fácilmente los alimentos.

Magnesio (Mg): formador de la clorofila, sin ella, la planta no puede sintetizar azúcares.

Estos elementos están disponibles para la planta desde el humus!!! ¿qué pasa cuando se añaden estos elementos en enmiendas químicas?

Tardan en estar disponibles para la planta y, con el riego y las lluvia, se produce la lixiviación, de ahí que año tras año y cada vez más, el agricultor debe añadir más y más fertilizante. (Dibujo 2)

 

Dibujo 2. Lixiviación

Dibujo 2. Lixiviación

       

 

2. El Ph

El Ph es el menos logaritmo en base 10 de la concentración de protones. Toma ya!!! Es la medida de la acidez o alcalinidad de una disolución. El Ph de un suelo es muy importante porque dicta el marco del intercambio de los nutrientes y su disponibilidad. El Ph óptimo para la mayoría de las plantas oscila entre 5,5 y 7,5.

Existen varios fuentes de acidificación de los suelos:

-       La lluvia: debido a la presencia de CO2 en la atmosfera (equilibrio CO2+H2O: H2CO3) el Ph de esta es de 5,5 a 5,7.

-       El uso de fertilizantes: sobre todo los que poseen amonio, aparece un proceso que se denomina nitrificación que produce protones (H+)

-       Actividad de las raíces: como hemos visto el proceso de nutrición se basa en un intercambio catiónico que libera protones (H+)

El control del Ph se suele hacer mediante el uso de cal (CaO, MgO y Ca(OH)2) que aportan grupos hidroxilo (OH)- y elevan el Ph. Este tipo de prácticas destrozan la microbiología del suelo.

El ácido húmicos presentes en el humus son ácidos débiles polipróticos (ejemplo, ácido cítrico), es decir, tienen una disociación parcial por subequilibrios ácido/base, es decir, poseen una capacidad tampón del Ph, en otras palabras, mantienen el Ph constante en valores cercanos al su Ph de equilibrio o su constante de disociación prótica que varía entre Ph 5 y 11, detienen la acidificación natural de los suelos y lo estabilizan haciendo la vida viable.

3. Salinidad.

En cuanto a la salinidad, de todos es sabido que un suelo árido es un suelo con una elevada salinidad. La salinidad se mide mediante la conductividad eléctrica de los iones disueltos, se mide en siemens por metro (S/m). Principalmente existen dos factores que pueden afectar a la salinidad de un suelo:

-       Variaciones del Ph: a Ph básicos y Ph ácidos se pueden liberar iones aumentando la conductividad.

-       Adición de sales: bien con el uso de fertilizantes, disueltos en el agua, riego con agua salinas, etc…

Cuando en nuestro terreno de cultivo la salinidad aumenta, esto nos obliga a regar más y más llegando a extremos, al cabo de años, de tener que lavar el terreno con agua libre de iones.

¿Qué vemos en la analítica de nuestro humus de lombriz?

Esta es una muestra de nuestro humus analizada el pasado 7/11/2013 por Cimated (Lab nº 10/007):

Parámetro Resultado
Ph 8,2
Conductividad 1,5 mS/m
Humedad 42%
Materia Orgánica Total 37,8%
Nitrógeno Total 1,5%
Extracto húmico Total 20%
Ácidos húmicos 14%
Ácidos fúlvicos 6%
C/N 15
P2O5 (Total) 1%
CaO 1,68%
MgO 0,54%
K2O 1,1%
Na 0,08%
Cenizas 62,2%
Carga Total Bacteriana 3*10^12 Col/gr

 

Todos los parámetros aquí presentados son referentes al extracto seco, excepto la humedad, como es lógico. Es decir, de un kilo de nuestro humus el 42% es agua y el resto extracto seco. De ese 58% de extracto seco, un 37,8% es materia orgánica total, es decir, 220 gr aprox. un 22% del total. Es un clásico entender otra cosa, que el 37,8% de la muestra es materia orgánica!!!

Ph: 8,2, un poco básico pero ideal para añadir al suelo, el viraje hacia Ph´s más neutros será más efectivo.

Conductividad: 1,5mS/m. Maravillosa!!! La conductividad media del estiércol o de fertilizante orgánicos es de 5,5-6 mS/m. Por sobredosificación de estos productos puede producirse un aumento de la salinidad en el terreno. Necesidad de más riego para contrarrestar y lixiviación asociada.

Materia Orgánica Total: 37,8% (sobre materia seca!!!) maravilloso!!! La materia orgánica de los humus de lombriz ronda el 33%-35% (s.m.s.), pero un dato espectacular es que el 20% de la muestra seca es humus, alimento totalmente disponible para la planta. Esta es una de las dos diferencias entre el humus y el estiércol y fertilizantes orgánicos. Esta materia húmica se divide en 14% ácidos húmicos y 6% fúlvicos.

En referencia a los macronutrientes, poco que añadir, una relación muy bien equilibrada.

Relación C/N: 15

En la figura aparece la variación de la relación C/N de los restos vegetales en función del tiempo transcurrido desde su incorporación al suelo.

En el proceso de humificación intervienen numerosos grupos de microorganismos. Estos necesitan del nitrógeno para formar sus propias proteínas y desarrollar una mayor población, pero solo pueden asimilarlo en forma mineral y no orgánica, por ello necesitan de bacterias que realicen esa transformación. Cuando se aportan restos vegetales con una relación C/N elevada, en una primera fase, se produce una inmovilización del nitrógeno presente en el suelo por parte de los hongos encargados de la destrucción de esos restos, principalmente celulósicos o lignínicos.

Cuando la citada relación va bajando al producirse el consumo del carbono, utilizado como fuente de energía de todos los microorganismos del suelo, se inicia una mayor actividad bacteriana que va liberando nitrógeno mineral a la velocidad que los hongos lo inmovilizan. Al mismo tiempo se produce la muerte de muchos de ellos y su transformación por parte de las bacterias con liberación del nitrógeno que posee. En ese lapso de tiempo el nitrógeno del suelo no sufre variaciones significativas.

Finalmente, cuando la relación C/N es baja los compuestos presentes son atacados con mayor facilidad por las bacterias que equilibran su población, por lo que va resultando un excedente de nitrógeno que queda en el suelo en forma mineral, se produce una liberación del elemento que será utilizado por las plantas.

De todo ello podemos deducir que la aplicación de material orgánico con una relación C/N superior a 30 provocará siempre una inmovilización temporal del nitrógeno, la cual cobra especial importancia si se produce en la época de crecimiento de las plantas, que pueden sufrir graves carencias.

La utilización de materiales con una relación C/N menor de 17 provoca una liberación inmediata de nitrógeno utilizable por las plantas.

Importante esta relación!!

Y por último pero no menos importante es la carga bacteriana del humus de lombriz. En nuestro caso 3*10^12, es decir, 3.000.000.000.000 colonias por gramo, un dato alucinante. Alguien puede pensar que efectivamente, la humedad puede ser alta, esta es la razón. La humedad de nuestro humus varia entre el 40% y 30%, dependiendo de la época del año que extraemos y el modo de almacenamiento. Esta es la segunda gran diferencia entre el estiércol y fertilizantes orgánicos y el humus de lombriz, la gran carga bacteriana que añadimos al suelo.

Esto hace que las reacciones metabólicas de vida y la velocidad de transformación de los elementos sea tan alta y tan equilibrada que la fertilidad de nuestro suelo se ve catapultada.

¿Cosas a mejorar? Claro que sí, muchas y muy variadas. En referencia a parámetros analíticos dos principalmente:

-       Humedad: estudio para ver cual es la mínima humedad que nos permita mantener estos niveles bacterianos.

-       Cenizas; hemos encontrado mucho silicio, proveniente de arcillas. Hemos empezado a controlar de una forma exhaustiva el flujo de nuestra materia prima (estiércol de cabra, principalmente) y hemos mejorado las prácticas de producción, por ejemplo, una explanada de hormigón para el secado del humus de lombriz al sol y que no esté en contacto con tierra del suelo.

Sin más, aquí les hemos presentado a nuestro peor humus!!!

Nos gustaría aquí dejar una última reflexión acerca de todo esto de la fertilidad, estructura de suelo, equilibrio ,etc… El humus de lombriz ni es mágico ni es un elemento nuevo en la agricultura. Es lógico pensar que si se usa una sola temporada, si podemos ver su efectividad, sobre todo en jardinería y horticultura, pero la idea es la utilización de manera continuada. Es una inversión en nuestro terreno. Una vez alcanzado el equilibrio, disfrutaremos de un suelo fértil, esponjoso, de fácil laboreo y con una alta productividad por Ha y además, de una alta calidad en producto y sostenible en el tiempo; solo tendremos que tocarlo con pequeñas enmiendas de materia orgánica y poco más.

 

 

3 comentarios en “Murakami y de qué hablamos cuando hablamos de un análisis edafológico….

  1. He leido con detenimiento este artículo relacionado con un aspecto importante, como es la utilización de la Materia Orgánica en el sustrato de cultivo, el tema está muy bien explicado, y sobre todo resalta la importancia que tiene para su diagnóstico el empleo del análisis edafológico.
    Definitivamente el uso de la materia orgánica y el humus, para incorporar fertilidad a los suelos de cultivo, constituyen la mejor opción y son los más recomendados frente a la fertilización química como alternativas.

    1. Valoro mucho la publicación de este texto pues, desde luego, cuidar e incrementar la materia orgánica del suelo es fundamental para un manejo más sostenible de este recurso y la divulgación de este conocimiento es importante.
      Sin embargo, creo que la sencillez no debe estar reñida con la rigurosidad pues lo contrario transmite conocimientos erróneos y desmotiva la lectura. Señalar, por ejemplo, que la textura es una característica del suelo que hace referencia al tamaño de las partículas inorgánicas, de manera que previo al análisis de textura se debe proceder a la eliminación de la materia orgánica y que, por tanto, esta propiedad no se ve modificada por la incorporación de materia orgánica al suelo o , por ejemplo, que las plantas no pueden captar CO2 por las raíces sino que este gas sólo se intercambia en las partes aéreas de las mismas.

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