Los suelos con alto contenido de materia orgánica tienden a presentar propiedades físicas óptimas para producir, tales como: mayor conductividad hidráulica, mayor porosidad, menor densidad aparente y menor compactación, así como mayores aportes de nitrógeno, fósforo y azufre, y una mayor disponibilidad de hierro, manganeso, cobre y zinc.
En el suelo, la principal fuente de nitrógeno para las plantas es la materia orgánica y las formas disponibles son: nitrato (NO3-) y amonio (NH4+) y solo el 98-99% se encuentra en forma orgánica como parte del humus y no esta disponible inmediatamente, ya que requiere de diversos procesos de mineralización. Aunque las plantas pueden fácilmente absorber ambas formas de nitrógeno, por lo general el amonio es rápidamente transformado en nitrato. La mineralización es el proceso por el cual el nitrógeno orgánico de los aminoácidos o proteínas es transformado por los microorganismos en amonio (NH4+) y después en nitrato (NO3-):
N orgánico + H2O à Microorganismos à NH4+ + R-OH
NH4+ + O2 à Nitrosomonas à NO2- + O2 à Nitrobacteria à NO3-
Durante los primeros años el nitrógeno se encuentra principalmente en forma orgánica (inmovilizado) y, por lo tanto, no disponible para el crecimiento de las plantas. La inmovilización es causada por microorganismos que absorben rápidamente las distintas formas del nitrógeno como nitratos (NO3-) y amonio (NH4+) para poder descomponer los residuos del cultivo y otras materias orgánicas. Mientras los microorganismos usan el nitrógeno, este no está disponible para su absorción por las plantas, hasta el momento en que la materia orgánica es descompuesta, los microorganismos mueren y el nitrógeno es nuevamente liberado.
La materia orgánica del suelo presenta bajos niveles de mineralización, la cual es afectada por: la labranza, 
temperatura, humedad, aireación y el contenido de arcilla. A mayores temperaturas y humedad, así como una mayor movilizacion del suelo (labranza); mayor será la mineralización de la materia orgánica. Por otro lado, suelos con elevadas cantidades de arcilla reducen la tasa de mineralización de la materia orgánica. En este sentido podemos mencionar que:
- Los sistemas de labranza intensiva presentan tasas de mineralización mas altas que en sistemas de labranza de conservación.
- Asimismo, los suelos de clima templado presentan niveles mas altos de materia orgánica, dado que las temperaturas bajas reducen la tasa de mineralizacion de la materia orgánica presente en éstos, caso contrario en suelos deserticos y tropicales, donde los niveles de materia orgánica son bajos.
- La textura, es otro factor que determina la cantidad de materia orgánica presente en el suelo. Los suelos con textura gruesa presentan contenidos menores de materia orgánica comparados con los suelos de textura fina, ya que las arcillas limitan la acción
- Finalmente, los suelos derivados de cenizas volcanicas (andosoles) presentan valores altos de materia orgánica, ya que esta tiene altas concentraciones de aluminio, el cual reduce la actividad microbiana, disminuyendo la tasa de mineralizacion de la materia orgánica.
La descomposición de la materia orgánica puede reducirse hasta 1-4 % anualmente, tasa de mineralización del humus o materia orgánica nativa, dependiendo del manejo del suelo al paso del tiempo (Cuadro 1).
Cuadro 1. Tasa de mineralización de la materia orgánica fresca o de reciente formación o incorporación al suelo a través del tiempo (Meek et al., 1982; Castellanos et al., 1996).
| Materia orgánica | Tiempo | Tasa de mineralización anual |
| Estiércoles y residuos de cultivo | 1er año | 60-70 % del total |
| 2do año | 5-10 % del restante | |
| > 2 años | 4-5 % del restante |
Calculo del nitrogeno (N) de la materia orgánica
El suministro de nitrogeno por parte del suelo deriva de la materia orgánica nativa, residuos incorporados de cosecha y enmiendas orgánicas aplicadas. El suministro de nitrogeno derivado de la materia orgánica nativa del suelo obedece a las situaciones mencionadas anteriormente y ha denominado como nitrogeno potenciamente mineralizable. La materia orgánica nativa del suelo se mineraliza a una tasa de 2-4% anual, lo que se traduce en un 2% anual para un ciclo productivo de 6 meses.
El calculo de la dosis de fertilizacion de nitrógeno considera todos los valores mencionados para su calculo, sin embargo, nos enfocaremos a determinar unicamente el valor de nitrogeno aportado por la materia orgánica nativa del suelo. Con esta informacion, Castellanos et al (2000) menciona que para el cálculo de la dosis de fertilización con nitrógeno para cualquier cultivo se realiza con la siguiente fórmula:
DN= ((MR x Ne) – (Nm+Ni+Nr+No)*Ef) / Ef
Donde:
DN= Cantidad o dosis de nitrógeno total que es necesario aplicar, kg/ha. MR= Meta de rendimiento, t/ha.
Ne= Cantidad de nitrógeno total extraído por unidad del rendimiento, kg/t.
Nm= Nitrógeno mineralizado de la materia orgánica, kg/ha. Ni= Nitrógeno inorgánico en el perfil del suelo, kg/ha.
Nr= Efecto del cultivo anterior (Nitrógeno mineralizado (+) o inmovilizado (-) de los residuos del cultivo anterior), kg/ha.
No= Nitrógeno mineralizado de enmiendas orgánicas, kg/ha. Ef= Factor de eficiencia de uso del nitrógeno, (0.25-0.90).
Para el calculo de la dosis de nitrógeno requerimos de los resultados del análisis químico del suelo, donde nos mencionen: textura del suelo, densidad aparente, porcentaje de materia orgánica y el nitrógeno inorgánico (nitratos).
En este caso, solo utilizaremos el valor de la materia orgánica, para determinar la cantidad total presente en una hectárea. Por lo tanto, considerando una profundidad de muestre de 30 cm, un suelo franco con una densidad aparente de 1.4 g/cm3 y un porcentaje de materia orgánica en el suelo de 2%, tenemos:
Cantidad de MO en 1 ha = Vol. suelo (m3/ha) * Densidad aparente (t/m3) * (% de MO /100)
= (10000 * 0.3) * 1.4 * (2/100)
= 84 t de MO
Finalmente, considerando que la materia orgánica contiene en promedio un 5% de N y una tasa de mineralización
en suelos francos de 1.5% por año, calculamos la cantidad de nitrogeno contenida en la materia organica para un ciclo productivo de 6 meses:
= Materia orgánica (kg) * N en la materia orgánica * Tasa de mineralización
= 84000 * (5/100) * (1.5/100)
= 63 kg de Nitrógeno
Fuentes
Castellanos, J. Z., J. J. Marques, J. D. Etchevers, A. Aguilar S. y J. R. Salinos. 1996. Long term effect of dairy manure on forage yields and soil properties in an arid irrigated región of northern Mexico. TERRA. 14:151-158.
Castellanos R., J. Z., J. X. Uvalle B. y A. Aguilar S. 2000. Manual de interpretación de análisis de suelos, aguas agrícolas, plantas y ECP. 2a edición. México. 201 p.
Meek, B. L. Graham y T. Donovan. 1982. Long-term effects of manure on soil nitrogen, phosphorus, potassium, sodium, organic mater adn water infiltration reta. Soil. Sci. Soc. Amer. J. 46:1014-1019.
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Felicidades por tu contribución científica de éste elemento mayor, base de todo cultivo mi estimado amigo Antonio Gutiérrez saludos
Gracias por su exposición. Interesante