BIOLOGIA Y MICROBIOLOGÍA DEL SUELO.

BIOLOGIA Y MICROBIOLOGÍA DEL SUELO.

OBJETIVOS

• Identificar los principales componentes que hacen parte de la biología del suelo.
• Estudiar los macro y microorganismos del suelo.
• Conocer los diferentes factores ambientales que están en permanente relación con los organismos del suelo.
• Clasificar los organismos del suelo de acuerdo a sus actividades y a los elementos a los que se encuentra expuestos.
•  Asimilar todo el proceso de vida de los diferentes organismos edáficos para tener un claro concepto de las acciones biológicas que realizan.
• Conocer la relación biológica  que existe entre las plantas, los factores ambientales, los organismos del suelo y las propiedades físicas y químicas del suelo.

  

INTRODUCCIÓN

El  suelo es considerado como un cuerpo  vivo  compuesto   por una diversidad  de organismos y factores que interactúan  en equilibrio,  ofreciendo una dinámica la cual no debe ser alterada; en algunos tiempos el hombre ignorando esta armonía ha intentado adaptarla a su conveniencia desigualando los factores que componen la biología del suelo.

La actividad de los organismos del suelo afecta  las propiedades físicas y químicas del  mismo, aquí radica la importancia que tienen estos microorganismos en la vida del planeta, porque ellos son los que descomponen toda la materia orgánica, para completar el ciclo de vida de la naturaleza y proveen de nutrientes a las plantas.

Los microorganismos para cumplir su función deben de ser sometidos a cierta condiciones especificas que están íntimamente relacionadas con su medio ambiente y las demás especies que los acompañan, entre los cuales los macro organismos.   

Debido a los agentes ambientales que influyen en   el suelo los organismos se ven clasificados, predominando ciertas clases de organismos sobre otros, debido a la composición del suelo y a la intervención que el hombre hace. Los organismos edáficos del suelo también son clasificados de acuerdo a las actividades que realizan.

Todo el sistema de suelo, organismos, plantas y elementos ambientales tienen una estrecha relación en la que se benefician mutuamente en su equilibrio natural. Es por lo que se busca en cultivos tecnificados tener esta misma relación al servicio de la producción de cosechas, para lo que es necesario estudiar y conocer muy de cerca cada uno de estos componentes y comportamientos naturales, además su manejo en actividades agrícolas, pecuarias, forestales y otros.

 LA BIOLOGÍA DEL SUELO.

1.    Expliquen por qué algunos miembros de la fauna del suelo se tornan en “plagas”

El suelo es un sistema abierto donde interactúan diferentes especies bajo ciertos factores y efectos generando un equilibrio. Por esta razón se puede concluir que la alteración de las especies se debe a alguna  modificación en los factores del medio ambiente. 

Todos los integrantes de este sistema tienen una función en el ciclo de la vida (nicho ecológico); el hombre ignorando esto,  y buscando  hacer más rentable la producción del campo ha generado una lucha contra la naturaleza que finalmente es una lucha contra sí mismo.

Cada animal tiene otro que controla su crecimiento poblacional y cuando una especie se queda sin alguien que lo controle este tiende a multiplicarse sin ningún control y es aquí cuando estos son considerados plagas por quedar fuera de un equilibrio. El hombre tiende a eliminar muchas especies sin tener en cuenta la función de las  mismas  y luego se encuentra con otras especies que les genera otros problemas, o sencillamente la ausencia de la especie a eliminar modifica el ambiente, porque no hay quien cumpla la función de las especies eliminadas.

El hombre ha modificado el ambiente con el uso de productos químicos (fertilizantes, fungicidas, herbicidas, entre otros), remoción de tierra (arado, sobre pastoreo, desprotegiendo el terreno de vegetación, etc.)  Y el uso de monocultivos. Generando un ambiente difícil para algunas especies, llegando a la eliminación de las mismas y las sobrevivientes se tornan en plagas por su descontrolado crecimiento.

2.    Ejercicio: Si usted tiene un suelo de 20 cm de profundidad y Da de 1 gr/cm³, y al hacer un muestreo de fauna  sobre este suelo en un volumen de suelo de 20 cm x 20 cm x 20 cm (largo, ancho, profundidad) encuentra en total 150 animalitos (incluyendo lombrices), los que pesaron 37 gramos en total, ¿aproximadamente cuántos animalitos podría encontrar en una hectárea a esa profundidad?, ¿Cuánto pesarían esos animales en la hectárea?, ¿Qué porcentaje del peso total de la hectárea corresponde a la fauna?

3.    Describan muy bien de qué forma la meso y la macrofauna mejoran la estructura y otras propiedades del suelo.

Los componentes de la mesofauna y de la macrofauna mejoran el suelo en lo que respecta a la movilización de nutrientes, a través de enzimas, y el mejoramiento de la estructura a través de la microvida; mejoran la física del suelo revolviéndolo y recavándolo. Esto lo realizan algunos  animales del suelo, como larvas, insectos, lombrices, abejorros y otros, los cuales  mejoran la estructura del suelo construyendo galerías en él, que sirven a la penetración de las  raíces, a la infiltración del agua y a la circulación del aire. La actividad animal no puede ser separada de la actividad microorgánica del suelo, ya que los animales crean condiciones favorables para la microvida, pero, por otro lado la controlan. Es por lo que las enzimas excretadas por los animales del suelo, como lombrices, nematodos saprógrafos  (que viven de materia orgánica muerta), larvas de insectos, etc., pueden estimular el crecimiento de plantas de cultivo, y a la vez mejorar propiedades del suelo. Estos animales comen la materia orgánica predigiriéndola de modo que puede ser atacada por bacterias, formando humus de buena calidad. 

Algunos animales tienen efectos sobre los nutrientes disponibles. Un caso puntual es el de las termitas que aflojan el suelo cerca de sus montículos, y aumentan mucho el tenor en nitrógeno y un poco el de calcio, debido a la incorporación y descomposición de materia orgánica.  

La actividad de las hormigas aflojan el suelo, enriqueciéndolo sustancialmente con calcio. Además las  lombrices son las más efectivas mejoradoras del suelo, removiéndolo y pasando toda la capa arable por sus intestinos cada tres años, también poseen glándulas calcíferas, neutralizan el ambiente por los excrementos ricos en calcio.

Otra forma de mejorar la estructura y propiedades del suelo es a través del conocido efecto amonificante de muchos animales del suelo, principalmente porque en sus excrementos prosperan microorganismos fijadores de nitrógeno atmosférico.

4. Qué condiciones del suelo favorecen a los organismos benéficos (no plagas) del suelo,  y qué condiciones pueden perjudicar a la fauna diversificada y abundante del suelo?

CONDICIONES DEL SUELO.

FAVORABLES	PERJUDICIALES
TEXTURA DEL SUELO Los suelos limpios y arenosos, preferidos por los nematodos, en los que puedan trasladarse fácilmente. Las termitas necesitan como mínimo de un 20 a un 30% de arcilla, para construir sus galerías. Muchos insectos tienen patas cavadoras, como ciertas chinches.	TEXTURA DEL SUELO Suelos compactados en los que los animales no cavadores y más delicados se ven impedidos de vivir.
LA HUMEDAD DEL SUELO	LA HUMEDAD DEL SUELO En tiempos de sequía casi toda  la vida del suelo empieza a declinar. Sólo a 50 cm de profundidad habría humedad suficiente para la vida en épocas de sequía. Los animales cavadores se refugian allí. Los no cavadores se enquistan o mueren. En suelos con exceso de humedad, ya sea por agua estancada o por humedad, la mayoría de los animales de la tierra, morirían.
LA POROSIDAD DEL SUELO En suelos compactados las hormigas, termitas, larvas de coleópteros y dípteros, ciempiés y chinches cavan con toda facilidad.	LA POROSIDAD DEL SUELO Suelos compactados son inadecuados para muchos animales, oponiéndose a sus necesarias migraciones, impidiendo así su existencia. A suelos compactados se suma la acumulación de CO2, que se convierte en una limitante para la existencia de lombrices. En suelos con drenajes inadecuados solo vive el 1/35 de la población que vive normalmente  en suelos bien drenados. Las condiciones anaerobias también son perjudiciales a muchos animales, especialmente en terrenos compactados. Del mismo modo el gas sulfhídrico (H2S) esharcados, en concentraciones superiores a 0,5 %, es mal soportado por la fauna del suelo.
LA TEMPERATURA Estable la temperatura a  los 50 cm de profundidad, aunque la mayoría de los animales viven hasta de 20 a 30cm de profundidad, porque necesitan oxigeno y materia orgánica.	LA TEMPERATURA La elevación de temperatura es mortal, ya que estos animalitos sólo están recubiertos por una finísima película que no puede protegerlos contra la sequía. Cualquier temperatura que reseca la superficie del suelo, también perjudica la fauna de edáfica.
LA LUZ Y LA INSOLACIÓN DEL SUELO. Sólo los micro y meso animales pigmentados que migran a la superficie del suelo, están protegidos a la exposición de la luz por algún tiempo.	LA LUZ Y LA INSOLACIÓN DEL SUELO. La mayoría de los animales no les hace bien la presencia de la luz (animales antifototrópicos). En suelos compactados y desnudos, no tienen donde refugiarse, por lo que mueren en su estado despigmentado, porque no soportan la insolación directa.
LA CALIDAD DEL ALIMENTO Con un abono verde proliferan los hongos que captan nematodos y también hongos patógenos. La paja en el suelo aumenta, los ácaros, hormigas y arañas, de modo que contribuyen para la limpieza del terreno, eliminando animales perjudiciales.	LA CALIDAD DEL ALIMENTO En suelos muy ácidos y vegetación pobre en calcio y nitrógeno, ciertos animales son muy sensibles, y no es raro que tengan glándulas calcíferas, como lombrices, ciempiés, y algunas larvas de dípteros y de esta manera puede enriquecer su alimento con calcio. La rotación de cultivos es el medio más eficaz para cambiar la fauna del suelo.

LA MICROBIOLOGÍA DEL SUELO.

5. Describan muy bien cómo se alimentan los microorganismos en el suelo.

Los  microorganismos en el suelo se alimenta de la descomposición de la materia o sustancias orgánicas   (ya sea en forma  hojas muertas, paja, raíces, estiércol, deyecciones de la meso fauna del suelo  o en forma de excreciones de las plantas por medio de las raíces donde se producen sustancia como: aminoácidos azucares, enzimas hormonas y ácidos orgánicos). Entonces los microorganismo al no tener  ni boca   ni intestinos para ingerir y digerir muy bien los alimentos respectivamente, ellos excretan encimas como (catalasa, ureasa, celebrasa, etc.) sobre los alimentos de su agrado, fuera de las células para digerirlo y luego ingerir  o absorber a través de la pared del citoplasma,  separándolo  del medio ambiente.

6. Bajo qué condiciones del suelo prevalecen los hongos,  y bajo qué condiciones las bacterias.

La proliferación de los organismos esta limitada por el PH, los minerales, materia orgánica, temperatura y humedad que se presenta en el suelo.

Temperatura: por encima de los 20 grados centígrados predominan las bacterias  como en climas tropicales y subtropicales y en temperaturas bajas predominan los hongos.

Humedad: la aireación y compactación del suelo influyen en la humedad. Si el suelo esta compactado y por lo tanto húmedo predominan las bacterias anaerobias y desaparecen las aerobias, y si el suelo es aireado y poco compactado por lo demasiado seco, prevalecen los hongos.  

PH: con la disminución del PH del suelo aumenta el número de hongos en la rizósfera.

Materia orgánica: en temperaturas bajas predominan los hongos y por lo tanto hay más materia orgánica que  donde la temperatura es elevada,  y la concentración de materia orgánica o de humus es menor por la gran concentración de bacterias

7. Qué son las micorrizas, qué funciones cumplen, qué tipos existen, bajo qué condiciones están presentes y que las beneficia y perjudica.

Los micorrizas son hongos, que tienen la función de ayudar a movilizar nutrientes minerales alrededor de la raíz de las plantas; no solo aumentan sustancialmente el área radicular empeñada en la absorción, sino que también posee un poder de movilización de nutrientes mucho mayor que la raíz vegetal. Los hongos aumentan la posibilidad de retirar agua del suelo, fijar nitrógeno y defienden la rizósfera por medio de antibióticos, siendo los micorrizas los más eficientes. Estos viven en simbiosis con las raíces beneficiando las plantas.

Existen dos tipos de micorrizas:

v  Los ectótrofos o externos:

Penetran poco en las raíces, cubriéndolas con una densa película de micelios que varían desde el color blanco hasta el negro. Solamente surgen en árboles, donde pueblan las raíces suberificadas y lignificadas, rara vez cubriendo las puntas de las radicelas. 

v  Los endótrofos o endófitos:

Viven dentro de la raíz y no son visibles a simple vista. Estos se producen casi exclusivamente en gramíneas, leguminosas y prácticamente en  todas las plantas herbáceas, con excepción de las crucíferas y liliáceas. 

Los micorrizas están presentes en condiciones de aireación del suelo. Por eso tienen lugar en especial en suelos arenosos y en arcillosos cuando son grumosos.

Se ven beneficiadas por suelos aireados, drenados y protegidos contra insolación directa. Por lo tanto, todas las medidas que contribuyen para mantener el suelo grumoso, benefician a los micorrizas, y con ello el crecimiento vegetal. También se ven beneficiadas con una fertilización fosfatada, preferentemente de fosfatos pocos solubles, como hiperfosfato, termofosfato, escorias o fosfatos naturales.

Los micorrizas son perjudicados por las costras adensadas o compactadas en la superficie del suelo, que  hacen que las condiciones sean desfavorables para los micorrizas, tanto como los “pans” o “pisos de arado” que estancan el agua del terreno.

8.            Qué funciones tienen las bacterias noduladoras, bajo qué condiciones viven, cuáles se mencionan en el texto y a cuáles especies vegetales están asociadas.

Las bacterias noduladoras o rizobios tienen la función de fijar nitrógeno. Hay dos tipos de bacterias nuladoras las cuales son:

ü Los  rhizobium: Son bacterias, pero que en la prueba xerológica, no muestra diferencia perceptible de los Azotobacteriales, Pseudomonales y Arthorobacter.

ü Los actinomices: Nodulan en especial a las no leguminosas, de porte arbustivo arbóreo, como casuarina, alnus, etc.

Son varias las plantas que están asociadas a las bacterias noduladoras, pero conocemos como ejemplos en especial a las leguminosas. De las 12000 especies existentes solo 1000 han sido investigadas hasta ahora. De ellas 77 no nodularon de ningún modo, y solo 8,87% pudieron ser consideradas como noduladoras. Las plantas tropicales nodulan también como la de los suelos templados, si las condiciones son favorables. También las plantas no leguminosas pueden tener una nodulación muy efectiva, como Alnus, Myrica y otras. 

 Las condiciones bajo las que viven la bacteria noduladoras es de  simbiosis, que es una relación entre  planta  y microbio, fundamentándose básicamente en el hecho de que el microbio recibe carbohidratos directamente de la planta y provee nitrógeno a la misma después de su muerte.  Para que esta relación permanezca es necesario que la planta no sea cortada,  ni sombreada, o inundada.

9. Describa las funciones de las algas en el suelo, y anote qué cosas las benefician y qué cosas las perjudican.

Las algas verde-azuladas (Cyanophyceae) que se ubican en suelos tropicales y subtropicales, captan CO₂  del aire, que fotosintetizan como las plantas superiores, formando carbohidratos. Fijan nitrógeno para la formación de sus proteínas y solo retiran minerales del suelo. Además no solo fijan nitrógeno, sino que también movilizan fósforo en el suelo. Poseen un gran poder para embeber agua, pudiendo absorber 12 veces su volumen y pierden esta agua muy lentamente. Penetran el terreno y lo cubren con una capa mucilaginosa, que confiere un aspecto esponjoso a la superficie, aumentando su poder de infiltración y de retención de agua útil. Enriquecen el suelo con materia orgánica y nitrógeno aumentando su porosidad, con resistencia al resecamiento y a la erosión.  

    

FACTORES BENÉFICOS.

FACTORES PERJUDICIALES.

Su actividad depende de las condiciones del medio ambiente, que debe posibilitar la máxima velocidad en las reacciones de sus encimas, y la producción de encimas depende de la edad de los organismos. Se ven beneficiadas por un PH neutro que por un PH alcalino, sin embargo existen centenares de cepas adaptadas a la vida en suelos ácidos, con un PH entre 5,3 y 5,6. La temperatura tiene poca importancia para la vida activa de las algas, porque pueden crecer entre 4 grados centígrados y 60 grados centígrados. También son beneficiadas por un terreno aireado, de suficiente calcio, fósforo y molibdeno, con incidencia directa de la luz y humedad adecuada.

Se ven perjudicadas por una fertilización con sulfato de amonio, una quema del campo o la adición de sulfato de cobre  o sulfato de amonio al agua de irrigación

10. Cuáles microorganismos contribuyen a la agregación del suelo y cómo hacen esta labor?

Los microorganismos que contribuyen a la agregación del suelo son todos los heterótrofos que necesitan de materia orgánica como fuente de energía.

Los actinomicetos son considerados como los mas poderosos agregadores del suelo, especialmente porque son los formadores más   importantes de sustancias húmicas.

Los microorganismo importantes para los climas cálidos son las bacterias celuloliticas, (cytophaga, sporeocytophaga, cellivibrio y otra semantes además de los hongos trichoderma lignorum, penicillium urticae, fusarium lignorum y otros   que descomponen celulosa en condiciones aerobias, produciendo ácidos poliuronicos (jalea bacteriana) que agregan al  suelo. 

El acido poliuronico tiene el mismo poder agregante  que las sustancias húmicas.

CONCLUSIÓN

Cada organismo presente en el suelo desarrolla un papel fundamental en la fertilidad y conservación de este. Es importante conocer las diferentes especies que habitan el suelo y saber diferenciar cuales son las actividades que desarrollan cada uno de estos organismos. Además es significativo aclarar que en el suelo no existen plagas, ni organismos no productivos y para esto hay que concientizar a los productores agrícolas, y   a aquellas personas que de una u otra manera hacen uso del suelo; a no tener una visión negativa de los microorganismos sino que hacen parte de un conjunto o de un sistema que esta en constante interacción, que con las malas prácticas del suelo se altera y se da lugar a la proliferación de una especie que al sobre poblarse afecta la actividades agropecuarias. Y es ahí donde estos microorganismos son considerados como plagas, y los productores toman decisiones drásticas eliminándolos, y no miran cuales fueron los efectos que causaron estos resultados.

Hay que tener en cuenta que cada suelo tiene componentes diferentes a otros, debido a los factores ambientales que están en constante cambio, por lo que se puede decir que los suelos dependiendo de los componentes físicos y químicos, además de los microorganismos que poseen, se les debe dar un manejo diferente, pero todos estos procesos deben de estar encaminados a la conservación del suelo, que incluye la vida edáfica; tratando de mantener el equilibrio ambiental, que había antes de que lo manipulara el hombre de una manera desmesurada.