Aplicació de la termoquimiolisi - cromatografia de gasos - espectrometria de masses a l'estudi de la matèria orgànica del sòl

Abstract

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Université de Poitiers, França, entre 2007 i 2009. El treball s'ha centrat en dues activitats bàsiques. El treball realitzat s’ha centrat en dues activitats bàsiques. D’una banda, la posada a punt d'un protocol de fraccionament de la matèria orgànica del sòl, per extraccions successives amb solvents alcalins després d'una seqüència de pretractaments al sòl: cap pretractament, atac amb àcid (per destruir els carbonats), atac amb ditionit (per reduir els òxids de Fe i Al i facilitar l'extracció de la matèria orgànica associada a aquests compostos). El protocol dóna una visió de conjunt de la situació de la matèria orgànica del sòl, combinant aspectes físics (protecció, precipitació, oclusió per carbonats) i químics (grau d'humificació). D’altra banda, l'aprenentatge de la tècnica de termoquimiolisi-cromatografia de gasos-espectrometria de masses. Aquest era l'objectiu de l'estada a Poitiers, al qual hem donat prioritat. Ens hem centrat en l'estudi de fraccions físiques (densimètriques) obtingudes en estudis anteriors sobre sòls forestals. Les fraccions considerades són: fracció lleugera (FL), tres fraccions ocluïdes (OC1, OC2 i OC3) i fracció densa (FD). L’aplicació de la termoquimiolisi permet de caracteritzar diversos grups de substàncies, de les quals ens hem centrat en alguns indicadors bioquímics: àcids grasos, alcohols, diàcids, productes fenòlics i altres productes aromàtics, derivats de carbohidrats. L’estudi de conjunt d’aquests productes indica que és a les fraccions ocluïdes (que solen ser minoritàries a tots els horitzons) on la matèria orgànica d’origen microbià és dominant, mentre que a les fraccions lleugera (FL) i densa (FD) la matèria orgànica d’origen vegetal sembla dominant. Es preveu aplicar aquesta tècnica a l’estudi de les fraccions obtingudes a la primera part del treball, actualment congelades i a l’espera de ser processades.

Report for the scientific sojourn carried out at the University of Poitiers, France, from 2007 until 2009. The work carried out has been focused on two main activities. On the one hand, the setup of a protocol for soil organic matter (SOM) fractionation, by means of successive extractions with alkaline solvents after a sequence of pre-treatments in the soil sample: no pretreatment, attack with acid (to destroy carbonates), attack with ditionite (to reduce Fe and Al oxides thus facilitating the extraction of the SOM associated to them). The protocol yields an overall view of the state of SOM, from a physical point of view (protection, precipitation, occlusion by carbonates) and from a chemical point of view (humification degree). On the other hand, learning the technique of thermochemolysis-gaz chromatography-mass spectrometry, applied to the study of SOM. This was the main aim of the stage in Poitiers, and priority has been given to it. Our work has been focused on the study of densimetric fractions obtained from previous studies on mediterranean forest soils. The following fractions are considered: light fraction (LF), three occluded fractions (OC1, OC2 and OC3) and dense fraction (DF). Several types of biochemical indicators have been studied: fatty acids, alcohols, diacides, phenolic and other aromatic compounds, sugar derivatives. The study of these compounds suggests that the occluded fractions, though a minor part of the total SOM, concentrate the most of microbial-derived organic compounds, whereas the light fraction and the dense fraction are mostly plant-derived.