Cálculos Esenciales para la Gestión de Materia Orgánica en Suelos Agrícolas

Mejora de Suelo para Cultivo de Viña: Aporte de Materia Orgánica

Se desea mejorar un suelo para la implantación de un cultivo de viña. El análisis inicial del suelo presenta los siguientes datos:

Datos Iniciales del Suelo

• Espesor de la capa arable: 30 cm
• Densidad Aparente: 1,50 g/cm³
• Materia Orgánica (MO) inicial: 1,1 %

Se recomienda incrementar el contenido de materia orgánica hasta el 1,5%. Para ello, se dispone de un estiércol maduro con un coeficiente isohúmico K₁ = 0,6.

Preguntas

1. Calcular la cantidad de estiércol, en kg/ha, que se debe aportar para mejorar el suelo según las recomendaciones marcadas, considerando que el estiércol tiene un 35% de humedad sobre su peso seco.
2. Si el contenido de humedad del estiércol es del 35% referido a la muestra natural (es decir, 35% de humedad sobre el peso total), ¿qué cantidad de estiércol tendremos que comprar por hectárea?

Soluciones Esperadas

• Solución a): 40,5 t/ha
• Solución b): 46,15 t/ha

Cálculos Detallados

1. Cálculo de la masa de tierra por hectárea en la capa arable:

10.000 m²/ha × 0,3 m × 1,5 t/m³ = 4.500 t/ha de tierra

2. Cálculo de la materia orgánica inicial y final requerida:

• Materia Orgánica inicial: 4.500 t/ha × 0,011 = 49,5 t de MO/ha
• Materia Orgánica final deseada: 4.500 t/ha × 0,015 = 67,5 t de MO/ha

3. Cálculo del incremento de materia orgánica necesario:

67,5 t de MO/ha (final) - 49,5 t de MO/ha (inicial) = 18 t de MO/ha de incremento

4. Cálculo de la cantidad de estiércol seco necesario:

18 t de MO / 0,6 (K₁) = 30 t de estiércol seco

5. Cálculo de la cantidad de estiércol húmedo (Solución a):

Si el estiércol tiene un 35% de humedad sobre su peso seco, significa que por cada 100 kg de materia seca, hay 35 kg de agua. Por lo tanto, el peso total húmedo es 100 + 35 = 135 kg por cada 100 kg de materia seca. Esto es, el peso húmedo es 1,35 veces el peso seco.

30 t de estiércol seco × 1,35 = 40,5 t/ha de estiércol (con 35% de humedad sobre peso seco)

6. Cálculo de la cantidad de estiércol húmedo (Solución b):

Si el estiércol tiene un 35% de humedad sobre la muestra natural (peso total), significa que el 65% restante es materia seca (100% - 35% = 65%).

30 t de estiércol seco / 0,65 = 46,153 t/ha de estiércol (con 35% de humedad sobre peso total)

Pérdida Anual de Materia Orgánica en Suelo de Regadío

En el horizonte de laboreo de un suelo de regadío del Valle del Ebro, se desea conocer la pérdida anual de materia orgánica. Se realiza un análisis del contenido de materia orgánica del suelo, obteniéndose un valor inicial del 1,32%. Al cabo del año, se repite el análisis, resultando un nuevo valor del 1,28%.

Pregunta

Calcular los kilogramos de materia orgánica perdida anualmente por kilogramo de suelo y el coeficiente de mineralización secundaria (K₂) de dicho suelo, expresado en tanto por uno.

Soluciones Esperadas

• Pérdida de MO: 0,0004 kg MO/kg suelo
• Coeficiente K₂: 0,03

Cálculos Detallados

1. Cálculo de la materia orgánica perdida por kilogramo de suelo:

0,0132 (MO inicial) - 0,0128 (MO final) = 0,0004 kg MO/kg suelo

2. Cálculo del coeficiente de mineralización secundaria (K₂):

Porcentaje de MO remanente: (1,28% / 1,32%) = 0,969696...

Pérdida porcentual de MO: 1 - 0,969696... = 0,030303...

Por lo tanto, el coeficiente K₂ es aproximadamente 0,0303.

Incorporación Anual de Materia Orgánica en Suelo de Cereal

Un suelo de cultivo de cereal en secano produce 3.500 kg/ha de grano. La relación entre la producción de paja y de grano es de 0,6 (es decir, 60 kg de paja por cada 100 kg de grano), y la cantidad de raíces es del 30% de la parte aérea (grano y paja).

Se entierra la paja, y se sabe que la paja de cereal tiene un coeficiente isohúmico de 0,25 y una materia seca del 85%. Las raíces tienen un coeficiente isohúmico de 0,2 y una materia seca del 70%.

Pregunta

Calcular la cantidad de materia orgánica por hectárea que se incorpora anualmente al suelo.

Soluciones Esperadas

• Aporte de Paja: 446 kg/ha
• Aporte de Raíces: 235 kg/ha
• Aporte Total: 681 kg/ha

Cálculos Detallados

1. Cálculo de la producción de paja:

3.500 kg/ha de grano × 0,6 = 2.100 kg/ha de paja

2. Cálculo de la producción de raíces:

(3.500 kg/ha de grano + 2.100 kg/ha de paja) × 0,3 = 1.680 kg/ha de raíces

3. Cálculo de la materia orgánica aportada por la paja:

• Paja seca: 2.100 kg/ha de paja × 0,85 (materia seca) = 1.785 kg/ha de paja seca
• Materia orgánica de paja: 1.785 kg/ha de paja seca × 0,25 (K₁) = 446,25 kg/ha

4. Cálculo de la materia orgánica aportada por las raíces:

• Raíces secas: 1.680 kg/ha de raíces × 0,7 (materia seca) = 1.176 kg/ha de raíces secas
• Materia orgánica de raíces: 1.176 kg/ha de raíces secas × 0,2 (K₁) = 235,2 kg/ha

5. Cálculo del aporte total de materia orgánica:

446,25 kg/ha (paja) + 235,2 kg/ha (raíces) = 681,45 kg/ha