La materia orgánica del suelo (MOS) es el componente de materia orgánica del suelo , que consiste en detritos de plantas y animales en diversas etapas de descomposición , células y tejidos de microbios del suelo y sustancias que sintetizan los microbios del suelo. La MOS proporciona numerosos beneficios a las propiedades físicas y químicas del suelo y su capacidad para proporcionar servicios ecosistémicos reguladores . [1] La MOS es especialmente crítica para las funciones y la calidad del suelo . [2]
Los beneficios de la MOS resultan de una serie de factores edáficos complejos e interactivos ; Una lista no exhaustiva de estos beneficios para la función del suelo incluye la mejora de la estructura del suelo , la agregación , la retención de agua , la biodiversidad del suelo , la absorción y retención de contaminantes , la capacidad amortiguadora y el ciclo y almacenamiento de nutrientes de las plantas . La MOS aumenta la fertilidad del suelo al proporcionar sitios de intercambio catiónico y ser una reserva de nutrientes para las plantas , especialmente nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S), junto con micronutrientes , que la mineralización de la MOS libera lentamente. Como tal, la cantidad de MOS y la fertilidad del suelo están significativamente correlacionadas. [3]
La MOS también actúa como un importante sumidero y fuente de carbono (C) del suelo. Aunque el contenido de C de la MOS varía considerablemente, [4] [5] normalmente se estima que la MOS contiene 58% de C, y " carbono orgánico del suelo " (COS) se utiliza a menudo como sinónimo de MOS, y el contenido de COS medido a menudo sirve como sinónimo. un proxy para SOM. El suelo representa uno de los sumideros de C más grandes de la Tierra y es importante en el ciclo global del carbono y, por lo tanto, para la mitigación del cambio climático . [6] Por lo tanto, la dinámica MOS/COS y la capacidad de los suelos para proporcionar el servicio ecosistémico de secuestro de carbono a través de la gestión de la MOS han recibido considerable atención. [7]
La concentración de MOS en los suelos generalmente oscila entre el 1% y el 6% de la masa total de la capa superficial del suelo en la mayoría de los suelos de tierras altas . Los suelos cuyos horizontes superiores consisten en menos del 1% de materia orgánica se limitan en su mayoría a desiertos , mientras que el contenido de MOS de los suelos en áreas bajas y húmedas puede llegar al 90%. Los suelos que contienen entre un 12% y un 18% de COS generalmente se clasifican como suelos orgánicos . [8]
La MOS se puede dividir en tres géneros: la biomasa viva de microbios , los detritos frescos y parcialmente descompuestos y el humus . Los desechos vegetales superficiales , es decir, los detritos vegetales frescos, generalmente se excluyen de la MOS. [9]
La fuente principal de MOS son los detritos vegetales. En bosques y praderas , por ejemplo, diferentes organismos descomponen los detritos frescos en compuestos más simples. Esto implica varias etapas, la primera es principalmente mecánica y se vuelve más química a medida que avanza la descomposición. Los descomponedores microbianos están incluidos en la MOS y forman una red alimentaria de organismos que se alimentan unos de otros y posteriormente se convierten en presas.
Por encima de los detritívoros también hay herbívoros que consumen materia vegetal fresca, cuyos residuos luego pasan al suelo. Los productos del metabolismo de estos organismos son las fuentes secundarias de MOS, que también incluyen sus cadáveres. Algunos animales, como las lombrices , las termitas , las hormigas y los milpiés contribuyen a la translocación vertical y horizontal de la materia orgánica. [1]
Fuentes adicionales de MOS incluyen exudados de raíces de plantas [10] y carbón vegetal . [11]
El contenido de agua de la mayoría de los detritos vegetales está en el rango del 60% al 90%. La materia seca consiste en materia orgánica compleja que se compone principalmente de carbono, oxígeno e hidrógeno. Aunque estos tres elementos constituyen aproximadamente el 92% del peso seco de la materia orgánica del suelo, otros elementos son muy importantes para la nutrición de las plantas, incluidos el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el azufre, el calcio, el magnesio y muchos micronutrientes . [1]
Los compuestos orgánicos en los detritos vegetales incluyen:
Los detritos vegetales en general no son solubles en agua y por tanto son inaccesibles a las plantas. Constituye, sin embargo, la materia prima de la que se derivan los nutrientes vegetales . Los microbios del suelo lo descomponen mediante procesos bioquímicos enzimáticos , obtienen la energía necesaria de la misma materia y producen los compuestos minerales que las raíces de las plantas pueden absorber. [12] La descomposición de compuestos orgánicos específicamente en compuestos minerales, es decir, inorgánicos, se denomina " mineralización ". Una porción de la materia orgánica no se mineraliza y en cambio se descompone en materia orgánica estable que se denomina " humus ". [1]
La descomposición de los compuestos orgánicos se produce a velocidades muy diferentes, según la naturaleza del compuesto. La clasificación, de ritmos rápidos a lentos, es:
Las reacciones que ocurren se pueden incluir en uno de tres géneros:
Los productos minerales son:
A medida que los detritos vegetales se descomponen, se forman algunos compuestos microbianamente resistentes, incluidas ligninas, aceites, grasas y ceras modificadas. En segundo lugar, se sintetizan algunos compuestos nuevos, como polisacáridos y poliurónidos . Estos compuestos son la base del humus . Se producen nuevas reacciones entre estos compuestos y algunas proteínas y otros productos que contienen nitrógeno, incorporando así nitrógeno y evitando su mineralización . De esta forma también se protegen otros nutrientes de la mineralización.
Las sustancias húmicas se clasifican en tres géneros en función de su solubilidad en ácidos y álcalis, y también según su estabilidad:
El suelo tiene una función crucial en el ciclo global del carbono , con una reserva global de carbono estimada en 2.500 gigatoneladas . Esto es 3,3 veces la cantidad de la reserva atmosférica de 750 gigatoneladas y 4,5 veces la reserva biótica de 560 gigatoneladas. La reserva de carbono orgánico , que se produce principalmente en forma de MOS, representa aproximadamente 1.550 gigatoneladas de la reserva global total de carbono, [13] [14] y el carbono inorgánico del suelo (SIC) representa el resto. La reserva de carbono orgánico existe en equilibrio dinámico entre ganancias y pérdidas; Por lo tanto, el suelo puede servir como sumidero o fuente de carbono, mediante el secuestro o las emisiones de gases de efecto invernadero , respectivamente, dependiendo de factores exógenos. [15]