Curso avanzado sobre Bioquímica del Suelo 7. (Salvador González Carcedo). Mineralización vs Humificación 7.3. Mi concepto de humificación.

En los distintos sub-apartados del conjunto 3, estoy intentando establecer la quimio-diversidad de las estructuras biológicas que conforman la NECROMASA que suelo debe de transformar.

 

Su transformación, como ya hemos indicado en el apartado 7.1. viene condicionada por actividades enzimáticas muy distintas (unas conocidas y otras no) que conllevan la degradación total o parcial de los esqueletos moleculares, hasta la liberación de moléculas e iones inorgánicos.  Así se obtienen C (CO2), N (NH4+), P (PO43-), S (SO4=), y formas intermedias, todas ellas definidas como minerales, útiles y disponibles para ser recicladas principalmente por el mundo vegetal, aunque no de forma exclusiva.

Una parte de aquellos esqueletos orgánicos, que consideraremos ya incluidos dentro de los seres vivos del suelo, se neoforma (en suelos decimos se inmoviliza, no se muy bien porqué, y en bioquímica decimos que participa en procesos de biosíntesis, lo contrario de inmovilizar) pasando a conformar moléculas propias del ser vivo en cuestión, generando una multitud de moléculas tales como azúcares, aminoácidos y polímeros que de forma simplificada llamamos BIOMASA.   Su transferencia desde unos seres vivos a otros, conforma parte de las llamadas “redes tróficas” del suelo.  Un buen ejemplo de lo dicho nos lo encontramos en los intentos de clasificación trófica de los ácaros oribátidos, o en los desarrollos edafo-específicos de los nematodos.  Ellos se dedican entre otras muchas cosas a que las poblaciones bacterianas de un suelo no sobrepasen determinado número de población. Una simplificación se resume bajo el concepto de Ciclo Biogeoquímico.

 

Ante este panorama, los constituyentes que operan en la SOLUCIÓN DEL SUELO se pueden clasificar en compuestos solubles y en coloides.  El resto, como por ejemplo las sales de fosfato o carbonato de Fe, Al o Ca (según la edafogénesis de la que estemos hablando) una vez que superan su constante de solubilidad (valor definido por el pK), precipitan pasando a configurar la matriz sólida de un suelo (de forma temporal o permante).

 

Pero en cada solución del suelo, la variabilidad y concentración de los compuestos que conforman la solución depende de muchos factores. Así, en parte depende de:

 

a)         Las EXCRECIONES de origen vegetal (rizodepósitos) animal, bacteriano y fúngico (hecho que obliga a recordar que aquellas poblaciones vienen delimitadas por los factores de formación de cada suelo tales como clima topografía y roca madre.

b)         De la intensidad del factor biológico, que condiciona la captura de sus nutrientes y los ritmos de mineralización de los compuestos orgánicos.

c)         De las relaciones relativas entre nutrientes orgánicos liberados por degradación bioquímica a partir de los aportes naturales o antrópicos, que condiciona las sucesiones microbianas de los suelos.

d)         Del número de individuos microbianos (bacterias) y los tipos de especies, que condicionan la actividad de sus predadores.

e)         De la relación O2/CO2 que exista en la solución, que condiciona el que la actividad predominante de los seres se defina aerobia estricta, facultativa o anaerobia, hecho que no solo depende de la composición textural, sino también de la estructura textural y agregacional propias de cada suelo y de cada época del año.

 

El caso es que la composición en compuestos orgánicos e inorgánicos de la solución, cambia con el tiempo y con la intensidad de los factores de formación.  Y lo que no se degrada estructural y bioquímicamente o no consume nutricionalmente, se EDAFOACUMULA.  Pero esto no queda así, ya que estos compuestos orgánicos presentan capacidad de reacción muy variada (condicionada por las condiciones del factor clima y del propio medio de reacción) lo que proporciona una amplia gama de posibilidades de combinación. 

 

El panorama que presento es algo equivalente a la “sopa primordial”. En ella las especies químicas reaccionan entre sí, ciertamente con un régimen energético claramente inferior, pero no por ello menos efectivo. Además existen nuevos aliados de capacidad reconocida. Enzimas, metales o superficies minerales tienen una reconocida capacidad de catálisis. Monosacáridos, aminoácidos o fenoles son moléculas sencillas que pueden reaccionar entre si con suma facilidad. Ciertos minerales de Manganeso son capaces de isomerizar aminoácidos, y porqué no recordar a las glicoproteinas fúngicas, cuya capacidad de formación de agregados moleculares está actualmente reconocida, como son las glomalinas. Y todo ello sin olvidar a los compuestos oligo y poliaromáticos o isoprenoidicos, por poner ejemplos de gran utilidad para nuestro fin expositivo.

 

Una vez presentado el escenario, solo me queda proponer una definición del proceso.  Para no alejarme del mundo de al geoquímica, emplearé el concepto de agradación.

 

Así el proceso de HUMIFICACIÓN es un proceso típico de agradación o de crecimiento molecular, en el que las moléculas orgánicas polimerizan (crecen) por reacciones catalizadas química o enzimáticamente, solas o sobre soportes minerales (cristalinos o amorfos) generando de esta forma una resistencia mas o menos grande a la degradación permitiéndoles EDAFOACUMULARSE.

 

Como se ve claramente, esta definición, original, no limita ni la naturaleza ni el tipo de reacción o de asociación.

 

Crecer:

significa generar un organo-metal o un organo-mineral, siempre y cuando el conjunto sea resistente a su degradación. De ahí la importancia y la lejanía que plantea el mundo del compostaje y la realidad de la edafología.,

admite a los precursores y sus procesos de polimerización. Y así tenemos a los monómeros fenólicos (de elevada toxicidad) conformando oligómeros directos o mediante metales puente, reacciones con monosacáridos o aminoácidos y con sus oligómeros, reacciones de empardecimiento y enorme etc. de posibilidades que “guardan relación con la calidad de los compuestos humificados”.

da la importancia que se merece al concepto de “estructura agregacional” que espero que se me admita algún día como algo diferente al de “estructura textural”.

 

En este contexto, cobra importancia la superficie “libre” de las arcillas” en relación al concepto de mineralización, del que hablaba mi buen jefe JJ Ibáñez, o la naturaleza de orgánica de los aportes y de la vegetación como indicaba los “ hijos de Iban” ya que resumen en pocas palabras los efectos combinados de los factores “clima-vegetación-roca madre” 

 

Ahora lo que nos queda es empezar a qué llamamos humus y como lo diferenciamos de los compuestos humificados A LOS QUE TENDREMOS QUE REDEFINIR.

 

O simplemente lo dejamos bajo el criterio de “continuum”…  Ya veremos

 

SALVADOR GONZALEZ CARCEDO

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5 comentarios

  1. me parecio muy importante el estudio del suelo por ahi se conocen que reacciones se pueden formar mi respeto para ti fue muy interesante el tema.

  2. Willi,

    Esto es una weblog de divulgación, no un curso a la carta

    Juajo Ibáñez

  3. Bueno me parece interesante y es un aporte a los interesados en profundizar mas sobre la mineralizacion y humificacion de la materia orgánica,aunque Salvador,no se si tu aporte lo aplicas para clima templado o tropical ya que como sabes es diferente el manejo para nuestros trópicos ecuatoriales y andinos.

  4. Estimado Cesar:

    El clima es un factor de formación de suelos. Entre sus componentes están la tempertura y la pluviometría.

    El primer componente afecta a la velocidad de las reacciones químicas (que afectan a la formación de complejos organometálicos y organominerales ademas de otros como son la polimerización de compuestos fenólicos, consigo mismo o con otros componentes como los mono/oligosacáridos los aminoácidos y oligopéptidos. Si no se sobrepasan determinados valores tambien afecta a la velocidad de trabajo metabólico de los componentes biológicos del suelo, aunque estos muestran tambien adaptaciones a las altas y bajas temperaturas y ademas existen los criófilos y los termófilos que "trabajan" en los extremos térmicos. Todos ellos, cuanto mas activos, sean mas respiran (luego mas mineralizan). Un aspecto de interés es que cuanto mayor sea el régimen de radiaciones UV, mayor número de sistemas defensivos muestran, dado que tienen que defender su patrimonio genético. Como consecuencia mayor cantidad de componentes melánicos generan.

    La pluviometría intensa desdibuja el estado estacionario de cualquier suelo tanto mas cuanto mayor sea el aporte de agua. Ello condiciona la lixiviación y el lavado de los suelos, disminuyendo, en cada locus la concentración de iones y de monómeros y oligómeros, por lo que se reducen las posibilidades de formar compuestos poliaromáticos complejos. Por ello en climas tropicales con alta pluviometría, los ácidos húmicos está en menor medida que los fúlvicos. ademnas estas moléculas tienden a ser planares y no esféricas. Cuando esta pluviometría se reduce, las posibilidades de predominio de los ácidos húmicos sobre los fúlvicos se incrementan, y la participación de los hongos es vital para ello.

    Saludos, Salvador

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