Caracterización estructural de la materia orgánica de tres suelos provenientes del municipio de Aquitania-Boyacá, Colombia

Structural characterization of organic matter of three soils from Aquitania-Boyacá, Colombia

La materia orgánica del suelo puede variar considerablemente en su estructura, composición y conformación, de acuerdo con el origen y la edad de los materiales que la constituyen. En la presente investigación se procedió a caracterizar, mediante el empleo de la espectroscopia infrarroja y la resonancia magnética nuclear en estado sólido, dos suelos inceptisoles (I01 y I02) y un histosol (H03) destinados al cultivo de cebolla larga, en el municipio de Aquitania-Boyacá, Colombia, a dos profundidades: 0 - 10 y 40 - 50 cm. Según los espectros infrarrojos, se detectó la presencia de grupos OH (debida posiblemente a fenoles, ácidos carboxílicos o alcoholes), grupos aromáticos y alifáticos. Los espectros de ¹³C-RMN en estado sólido con CPMAS evidenciaron el siguiente orden respecto a la cantidad de carbonos que conforman la materia orgánica del suelo: H03-0 = 100 y H03 -40 = 88, I02-0 = 23 y I02-40 = 0, y finalmente I01-0 = 17 y I01-40 = 12, confirmándose la disminución de carbonos en la materia orgánica a través del perfil del suelo, y además se estableció que el carbón resonante en la región δ = 108-50 ppm de los espectros (N – y O-alquilos y acetales) dominó en toda la MOS obtenida; le siguió el carbón aromático (δ = 168-108 ppm) para los suelos I01-0 y H03-40, y el carbón alifático (δ = 0-50 ppm) para los suelos I01-40, I02-0 y H03-0. Finalmente, el carbón C=O (δ = 220-162 ppm) fue el menos dominante en la materia orgánica del suelo en todos los tres suelos caracterizados

INTRODUCCIÓN

La materia orgánica en suelos agrícolas está constituida principalmente por residuos provenientes de los biopolímeros de las plantas (por ejemplo, polisacáridos, lignina, proteínas y materiales cuticulares), materiales generados durante los procesos de descomposición, células de los microorganismos y sustancias húmicas (1, 2). El conocimiento de la composición estructural de la materia orgánica es una herramienta útil para el entendimiento de las interacciones entre los contaminantes orgánicos e inorgánicos con el suelo y la formación de compuestos organominerales que afectan su estructura; sin embargo el entendimiento de las interacciones o relaciones de los contaminantes y otros componentes del suelo con la materia orgánica no ha sido bien desarrollados por las dificultades que existen en su caracterización estructural. La espectroscopia de resonancia magnética nuclear ¹³C con CPMAS puede ser usada cuantitativamente en la evaluación del ambiente de cada átomo de carbono que constituye la materia orgánica del suelo MOS, lo que no se traduce en una información directa sobre la estructura molecular de esta última (3). Sin embargo, con la información así obtenida se puede establecer el tipo de carbón que afecta notablemente la interacción de los contaminantes, por ejemplo, con los diferentes componentes de la materia orgánica del suelo.