Microbiología del Suelo
se abordará Microfauna y Microflora
Este sistema complejo que constituye el suelo, característicamente heterogéneo espacial y temporalmente, alberga una gran riqueza de especies vegetales, animales y microbianas. El suelo es un ambiente muy apropiado para el desarrollo de los microorganismos tanto eucariotas (algas, hongos, protozoos) como procariotas (bacterias y arqueas). También encontramos virus y bacteriófagos. Todos estos organismos establecen relaciones entre ellos en formas muy variadas y complejas y también contribuyen a las características propias del suelo por su papel en la modificación de las fases sólida, líquida y gaseosa antes mencionadas. Los microorganismos desempeñan funciones de gran importancia en relación con procesos de edafogénesis; ciclos biogeoquímicos de elementos como el carbono, el nitrógeno, oxígeno, el azufre, el fósforo, el hierro y otros metales; fertilidad de las plantas y protección frente a patógenos; degradación de compuestos xenobióticos, etc.
El suelo puede verse como un cuerpo vivo, un sistema vivo, totalmente poblado de microorganismos y en el cual como todo ser viviente, están presentes procesos bioquímicos característicos.
Estos procesos son directa o indirectamente provocados por los microorganismos que participan en la descomposición de la materia orgánica, síntesis y degradación del humus, transformación de diferentes elementos minerales, acumulación de enlaces fisiológicamente activos y otros procesos que determinan en general la fertilidad del suelo.
El suelo constituye un medio de cultivo por excelencia, capaz de soportar una vasta población microscópica, la cual participa en las numerosas transformaciones que allí ocurren, jugando un papel vital en la nutrición de las plantas y por consiguiente en el rendimiento de las cosechas. La fertilidad del suelo, según se reconoce, está íntimamente asociada al número de microorganismos y a la intensidad con que desarrollan sus actividades vitales, relacionadas con la transformación de elementos nutritivos, biosíntesis, etc. El suelo, al igual que todos los sistemas biológicos experimenta cambios continuos, pero no obstante, permanece relativamente estable.
El suelo es un sustrato complejo y resulta difícil establecer exactamente los factores que dirigen los procesos microbiológicos en él. Los cambios en la cuantía y composición de la microflora están vinculados con el régimen de las sustancias nutritivas en el suelo y con la nutrición de las plantas.
El suelo puede verse como un cuerpo vivo, un sistema vivo, totalmente poblado de microorganismos y en el cual como todo ser viviente, están presentes procesos bioquímicos característicos.
Estos procesos son directa o indirectamente provocados por los microorganismos que participan en la descomposición de la materia orgánica, síntesis y degradación del humus, transformación de diferentes elementos minerales, acumulación de enlaces fisiológicamente activos y otros procesos que determinan en general la fertilidad del suelo.
El suelo constituye un medio de cultivo por excelencia, capaz de soportar una vasta población microscópica, la cual participa en las numerosas transformaciones que allí ocurren, jugando un papel vital en la nutrición de las plantas y por consiguiente en el rendimiento de las cosechas. La fertilidad del suelo, según se reconoce, está íntimamente asociada al número de microorganismos y a la intensidad con que desarrollan sus actividades vitales, relacionadas con la transformación de elementos nutritivos, biosíntesis, etc. El suelo, al igual que todos los sistemas biológicos experimenta cambios continuos, pero no obstante, permanece relativamente estable.
El suelo es un sustrato complejo y resulta difícil establecer exactamente los factores que dirigen los procesos microbiológicos en él. Los cambios en la cuantía y composición de la microflora están vinculados con el régimen de las sustancias nutritivas en el suelo y con la nutrición de las plantas.
Microflora
Los organismos que clasificamos dentro del grupo de Microflora, tienen una tarea importante en la construcción del suelo, por medio de la desintegración de rocas, así como en el desarrollo ulterior de éste, especialmente en la construcción de suelos fértiles.
La Microbiología del suelo tiene una estrecha relación con el desarrollo de la producción agrícola y en el centenar de años de su existencia, ha ayudado a resolver muchos problemas, fundamentalmente con la conservación e incremento de la fertilidad de los suelos.
Las investigaciones realizadas indican, que el aumento de la fertilidad del suelo sólo es posible si se conocen los procesos que se efectúan en él.
Factores limitantes de la microflora del suelo
- Erosión y baja disponibilidad de nutrientes
- Fertilización mineral y correctivos
- Presencia de antagonistas, parásitos y depredadores
- Temperatura y pH extremos
- Extremos en los contenidos de aire y humedad
- Textura del suelo y concentraciones tóxicas de metales pesados
- Uso de plaguicidas, especialmente los de amplio espectro.
- Inundaciones y malos drenajes
- Aradas profundas, volteo del suelo y solarización.
- Sistemas de producción y explotación del suelo (monocultivo, cultivos intensivos sin manejo adecuado, minería a cielo abierto)
- Desinfección, fumigación y esterilización del suelo
Prácticas que favorecen la actividad de los microorganismos
Mantenimiento de la biodiversidad dentro de los cultivos y en las fincas. Coberturas vegetales, abonos verdes y alcolchados Inoculación de suelos y semillas con microorganismos y eliminación de competidores.
Incorporación de compost, fracciones líquidas y sólidas de biodigestores, humos, excretas, restos de cosechas y otros residuos vegetales Agentes naturales de control: control biológico, plaguicidas botánicos, control cultural
Algunos de ellos pueden ser
Fusarium
Es un extenso género de hongos filamentosos ampliamente distribuido en el suelo y en asociación con plantas. La mayoría de las especies son saprófitas y son unos miembros relativamente abundantes de la microbiota del suelo. Las esporas del hongo son fácilmente reconocibles al microscopio por su forma de media luna o de canoa.
Algunos de ellos pueden ser
Fusarium
Es un extenso género de hongos filamentosos ampliamente distribuido en el suelo y en asociación con plantas. La mayoría de las especies son saprófitas y son unos miembros relativamente abundantes de la microbiota del suelo. Las esporas del hongo son fácilmente reconocibles al microscopio por su forma de media luna o de canoa.
http://goo.gl/SZHkFA
Aspergillus
Es un género de alrededor de 600 hongos (mohos), y es ubicuo. Los hongos se pueden clasificar en dos formas morfológicas básicas: las levaduras y las hifas. El Aspergillus es un hongo filamentoso (compuesto de cadenas de células, llamadas hifas). El hábitat natural del Aspergillus son el heno y el compostaje.
http://goo.gl/krvzyu
Algas
Se han descrito algo más de 45.000 especies, si bien algunos grupos están pendientes de una revisión exhaustiva. Son cosmopolitas y viven prácticamente en todos los medios, aunque están relacionadas fundamentalmente con el medio acuático, se desarrollan también en ambientes variados y extremos como el suelo, la nieve o el hielo, sobre otros vegetales, etc.
Se encuentran también en ambientes terrestres húmedos, como es el caso del verdín que crece en suelos, en muros, en cortezas de árboles, etc.
Se encuentran también en ambientes terrestres húmedos, como es el caso del verdín que crece en suelos, en muros, en cortezas de árboles, etc.
http://goo.gl/ztX77a
Microfauna
Microfauna
La microfauna hace referencia a aquellas formas de vida animal de ancho menor a 0.1 mm.
Este grupo, esta constituido principalmente por los protozooarios, Nemátodos y Rotíferos (BIGNELL et al, 2008), su principal papel en el suelo es permitir la disgregación de la materia orgánica así como también la diseminación de la microflora.
A) los Protozoos: son animales que digieren partículas de materia orgánica no soluble, transformándola en soluble. Además, controlan poblaciones de microorganismos en el suelo, ya que se alimentan de bacterias y de algas (Burbano, 1989; Pritchett, 1991).
Las condiciones más óptimas para su desarrollo son:
1) Humedad: requieren suelo humedo a saturado.
2) Temperatura cercana a los 30°C.
3) Rango de pH entre 3.5 y 9.7 , siendo su rango óptimo entre 6 y 8.
4) Adición de materia orgánica fresca incrementa su población.
Grupos de Clasificación de los protozoos: (Jaramillo, 2002, pág. 55)
a) Mastigophora: Son flagelados, en el suelo están presentes los géneros del tipo Euglena y Monas.
b) Sarcodina: grupo de las amebas que comprende los siguientes géneros de interés en suelos Amoeba y Entomoeba.
c) Ciliophora: Son ciliados, géneros de interés presentes en el suelo son: Paramecium, Colpoda,
Pleuronema y Vorticella.
d) Sporozoa: Todos son parásitos, en el suelo es común el género Plasmodium.
http://goo.gl/o3kKxU
Los tipos de nutrición que presentan los protozoos flagelados son:
a) Nutrición Holofítica: consiste en la biosintésis de carbohidratos simples a partir de moléculas de CO2.
b) Nutrición Holozoica: Es el tipo de nutrición que toma su energía a partir de materiales orgánicos.
c) Nutrición Saprozóica: Es aquella nutrición que involucra la degradación de la materia mineral o vegetal presente en el medio.
La principal función que cumplen los protozoos en el suelo es el control de la población de bacterias, así como también, interferir en el crecimiento de las plantas superiores, ya que estos consumen a las bacterias que a su vez asimilan los nutrientes vegetales, lo que va limitando cada vez más la cantidad de nutrientes disponibles para las plantas. Además, contribuyen con la degradación de la materia orgánica presente en el suelo.
B) Los nemátodos: son gusanos redondos o cilíndricos que pueden o no ser visibles por el ser humano, se encuentran en forma de hilos, y están presentes en casi todos los suelos (húmedos y orgánicos, sobre todo a pH neutro), por lo que son muy abundantes y se encuentran por lo general en los primeros 15 cm o la capa más superficial del suelo.
C) Los rotíferos: son animales que viven en suelos muy húmedos, se caracterizan por presentar cilos móviles en su parte anterior, estos organismos participan en los ciclos de degradación de la materia orgánica, sobre todo en turberas y en suelos pantanosos.
Importancia de los microorganismos del suelo: (jaramillo, 2012, pág. 58)
a) Aportan materia orgánica al suelo:La biomasa producida por el metabolismo de los microorganismos puede representar cerca del 5% de la materia orgánica total del suelo, con la ventaja de que es el material que más rápidamente es incorporado al mismo.
b) Forman y estabilizan estructura en el suelo, sobre todo los hongos.
c) Intervienen en los procesos de transformación de la materia orgánica del suelo, por ejemplo producción de ciertas enzimas como la amilaza que hidrolizan la celulosa, o fenolasa para oxidar la lignina (celulosa).
d) Algunos Bacidiomycetes utilizan la lignina o la celulosa como fuente de energía y de carbono.
e) Pueden producir tansformaciones en el suelo que causan pérdidas de elementos o de compuestos del mismo, por ejemplo: los procesos de desnitrificación que producen transformaciones de nitratos o nitritos, a nitrógeno N2 (g) o a óxido de nitrógeno, los cuales se pierden por volatilización, algunos genéros de bacterias responsables de esto son: Agrobacterium, Bacillus, Pseudomonas, Thiobacillus.
f) ejercen control sobre las poblaciones de microorganismos en el suelo.
g) Algunos microorganismos del suelo tienen la capacidad de alterar minerales como la biotita, muscovita e illita, contribuyendo así a la meteorización del mismo.
Los microorganismos participan activa y directamente en los ciclos biogeoquímicos como el del C, el del N, el del P y el del S. Además de intervenir en algunos procesos de reacciones de nutrición vegetal.
Por ejemplo, en el ciclo del carbono, los hongos son los responsables de transformar cerca del 80% de la celulosa (polisacárido) que se produce y esta es la mayor reserva del mundo 1,4 billones de ton.año-1 (jaramillo et al, 2002, pág. 387).
En el ciclo del fósforo algunos hongos y bacterias son capaces de solubilizar compuestos insolubles de P con Fe, Al o Ca.
Fijación Biológica del nitrógeno:
Según Subba Rao (1992) y Brock y Madigan (1991), algunas bacterias producen nitrogenasa que es
una enzima que reduce el N2 de la atmósfera a NH3; esta capacidad se conoce como fijación biológica
de nitrógeno o diazotrofismo y puede ser llevada a cabo, según Rodríguez et al (1985) y Orozco
(1999), mediante tres sistemas: en forma libre, por asociación con una planta o en simbiosis, también
con alguna planta. (tomado de : Jaramillo, et al, pág. 395).
1) fijación del N2 en forma libre: la presentan las bacterias que se encuentran en la rizosfera (interacción raíz-microorganismo), pueden ser heterotrófas o autotrófas.
2) fijación del N2 por asociación: la realizan las bacterias que se encuentran en la rizosfera de las plantas, principalmente gramineas, con cuyas raices realizan asociaciones no simbióticas, debido al hecho de que nos se llega a la formación de estructuras especializadas entre los organismos asociados (jaramillo, 2002, pág. 396).
3) Fijación simbiótica del nitrógeno:se presenta cuando el microorganismo infecta la raíz de la planta con la cual va a asociarse, formando unos nódulos (estructuras especializadas que no se pueden formar por simple asociación).
Importancia de la fijación biológica del Nitrógeno:
Los fijadores no simbióticos son poco eficientes en el fijación, comparados con los simbióticos, tanto en la cantidad de N2(g) fijado como en su velocidad; sin embargo, esta contribución llega a ser realmente importante en términos de que representan un ahorro del costo de los fertilizantes, esto dependerá de la cantidad de N2 fijado por el sistema biológico, por ejemplo las bacterias del género Rhizobium y Frankia, son algunas de las mayores fijadoras de nitrógeno. (Jaramillo, et al, pág. 398).
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