Informe presentado como parte de los requisitos para optar al título de Ingeniero Agrónomo




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2.4 Modelo conceptual de la MOS



Six et al. (2002) propusieron un modelo conceptual para la estabilización (protección) de la MOS (Figura 5) basado en cuatro pools de carbono medibles: (1) Pool de C protegido bioquímicamente, inherente a la composición bioquímica de la MOS, (2) Pool de C protegido por la asociación con las partículas minerales (A+L) (3) Pool protegido físicamente por los micro-agregados del suelo (incluye POM ocluido en los micro- agregados) y (4) Pool de carbono no protegido, C no ocluido por los micro-agregados.



Figura 5. Modelo conceptual de la materia orgánica del suelo con sus pool dinámicos medibles (Fuente: Six et al., 2002).

El concepto de pool (activo, lento y pasivo) desarrollados previamente por Jenkinson y Rayner (1977) y Parton et al. (1987), está representado en el modelo conceptual de Six et al., 2002. Este autor sugiere que el C protegido en los micro-agregados más el protegido por la fracción A+L forma parte del pool lento, el pool C no protegido representaría la fracción de C activo y parte del pool lento descrito con anterioridad. El pool de C bioquímicamente protegido se asocia al pool pasivo descrito por Parton et al., 1987, debido a la resistencia natural o adquirida del material y la descomposición.

2.5 Métodos de fraccionamiento de la MOS


Como se ha mencionado anteriormente la materia orgánica del suelo está compuesta por varios pools o compartimentos funcionales, los que se encuentran estabilizados por mecanismos específicos y tienen una determinada tasa de descomposición. En los últimos años y con el objetivo de predecir los cambios en el almacenamiento de la MOS, se requiere caracterizar y cuantificar estos pool en términos de tamaño, propiedades químicas y tasas de descomposición. Los procedimientos de fraccionamiento de la MOS son del tipo físico en los agregados, según tamaño de partículas y por densidad. Los procedimientos químicos que fraccionan la MOS en húmedo lo realizan de acuerdo a su solubilidad, capacidad de hidrolizarse con agua o con ácido, resistencia a la oxidación y por destrucción de la fase mineral (Von Lutzöw et al., 2007).

2.6. Fraccionamiento físico



2.6.1. Agregados del suelo



El fraccionamiento físico es el método empleado para separar los agregados del suelo a fin de liberar la MOS retenida mecánicamente en las partículas del suelo (Piccolo, 1998).

Un agregado del suelo es un grupo de partículas primarias las cuales están fuertemente cohesionadas más que otras que están a su alrededor. Los agregados del suelo pueden estar formados por procesos de fragmentación y/o agregación. Existen diversas formas para cuantificar el tamaño y la fuerza de cohesión de los agregados (Nimmo y Perkins, 2002).

La información del tamaño y estabilidad de los agregados puede ser usada para evaluar o predecir los efectos de diversas técnicas agrícolas, tales como la labranza, adición de materia orgánica y erosión por viento y agua. La relación directa entre las fuerzas cohesivas, tamaño y estabilidad de los agregados es importante para entender procesos como son la erosión del suelo y el sellado de la superficie.

Según Von Lutzöw et al., (2007), el fraccionamiento de agregados se basa en la separación de MOS libre y MOS ocluida en conjunto de unidades secundarias de distinto tamaño y de naturaleza órgano-mineral. El objetivo de fraccionar los diferentes tamaños de agregados pretende aislar los pools de MOS activa, intermedia y pasiva. Las fracciones de agregados se obtienen por tamizado en húmedo y seco. Los agregados <20µm son muy estables y destruidos solo con ultrasonido (Oades y Water, 1991) y agregados <2 µm resisten al tratamiento con ultrasonido (Chenu y Plante, 2006).

Con el fin de identificar los pools de MOS que estabilizan la MOS en el largo plazo Six et al.,(2000 a) propusieron un esquema de fraccionamiento con tamizado en húmedo que permitía romper completamente macro-agregados y reducir al mínimo la ruptura de los micro-agregados liberados. Esto permite separar la MOS ocluida dentro de macro-agregados de la de micro-agregados.

2.6.2. Fraccionamiento de partículas



El fraccionamiento según tamaño de partículas se basa en el concepto de que
la MOS está asociada con partículas de diferente tamaño y mineralogía, por lo tanto, difiere en la estructura y la función (Christensen, 1992). En partículas de cuarzo
que predominan en la fracción de arena, sólo muestran una débil
afinidad de unión a la MOS, las partículas de arcilla (por ejemplo sesquióxidos, silicatos laminares) proporcionan una gran área de superficie y numerosos sitios reactivos en que la MOS puede ser adsorbida mediante intercambio de ligandos y puentes de cationes polivalentes (Sposito et al., 1999).

La MOS de la fracción arena constituye parte del pool activo, como por ejemplo la fracción liviana (FL) no obstante, también es posible encontrar MOS de mayor resistencia a la descomposición (por ejemplo restos de lignina u otros). La MOS de las fracciones limo y arcilla, mayoritariamente se asocian a los pools intermedio y pasivo, sin embargo, aún podría encontrarse algún tipo de material lábil no accesible a los microorganismos. Según Christensen (2001), en suelos de zonas templadas la MOS se encuentra distribuida en los distintos tamaños de partícula, aproximadamente de la siguiente manera: (1) 50-75 % del total de COS se asocia con la arcilla (2) 20-40 % en las partículas de limo (3) 10 % en la fracción gruesa > 53µm, (Sposito et al., 1999).

2.6.3. Fraccionamiento por densidad



Este método de separación por flotación con un líquido denso, es empleado para aislar la MOS que no se encuentra firmemente asociada a los minerales del suelo (FL), de la que está formando complejos órgano-mineral (fracción pesada), (Von Lutzöw et al. 2007). Las asociaciones de MOS a la superficie mineral se caracterizan por presentar una densidad mayor de 1,6-2 g. cm-3 en el caso de minerales secundarios (filosilicatos), las fracciones más livianas presentan una densidad < 1,6-2 g cm-3 y está compuesta principalmente por residuos de plantas y material orgánico particulado (POM) ya sea libre u ocluida en los agregados (Christensen, 1992). Para separar fracciones de MOS por densidad se han empleado numerosos solventes orgánicos y soluciones acuosas de sales inorgánicas, tales como yoduro de sodio (NaI), politungstato de sodio y silica gel (ludox), entre otras (Christensen, 1992).

La FL es considerada una fracción representativa del pool activo a excepción del carbono inerte. La fracción pesada es muy heterogénea y contribuye al pool intermedio y pasivo. Sin embargo, cuando es empleada como pretratamiento es una herramienta útil para diferenciar las fracciones funcionalmente (Von Lutzöw et al., 2007).
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