ORGANISMOS DEL SUELO

ECOLOGIA DEL SUELO

RHODES LEOPOLDO MEJIA VALVAS

ORGANISMOS DEL SUELO

• Es el Edafón

• Fauna

Microorganismos:

bacterias hongos algas actinomicetos

Grupos microbianos con tamaños, población y biomasa representativos, encontrados en el suelo

Grupo microbiano

Tamaño (μm)

Población

(Nº g-1 de suelo)

Biomasa

(Kg de peso fresco ha-1)

Virus 0,02 x 0,3 1010 – 1011

Bacterias 0,5 x 1,5 108 – 109 300 – 3000

Actinomicetos 0,5 – 2,0 107 – 108 300 – 3000

Hongos 8,0 105 – 106 500 – 5000

Algas 5 x 13 103 – 106 10 – 1500

Protozoos 15 x 50 103 – 105 5 – 200

Nematodos 1000 101 – 102 1 – 100

Datos de Meeting (1993)

Fauna del Suelo

Lombrices de tierra

Microorganismos: Nemátodos

Artrópodos:

Ácaros Collémbolos termitas

hormigas Miriápodos Coleópteros

Funciones de la Fauna del Suelo

Predatores

incrementando su nivel dedescomposición al ser más propensaal ataque microbiano

Afectan las propiedades físicas

Mezclan la materia orgánica con el suelo

Reciclan nutrientes

Trituran

Muelen la materia orgánica

reduciéndola de tamaño y aumentando su superficie

Nemátodos

Saprófitos

Regulan las poblaciones de bacterias y hongos

Controlan las tasas de descomposición de la hojarasca

Reciclan nutrientes

Patógenos de plantas

Lombrices de tierra

Al hacer galerías, mejoran la aireación yla conductividad hidráulica

Especies: Lumbricus terrestris, Allolobophora caliginosa, Eisenia foetida

Disminuyen la d.ap., disminuyen lasusceptibilidad a la erosión, aumentan laCIC, los nutrientes disponibles, mejoranla estructura

Excrementos (casts):

Bioturbadores:

Lombrices de tierra (cont.)

Incrementan el crecimientomicrobiano al arrastrar ydepositar dentro de susgalerías materia orgánicaque es usada por losmicroorganismos comoalimento.

Propician la dispersión demicroorganismos

Comparación de propiedades entre los excrementos (“casts”) y el suelo circundante

Casts ( Yeso) Suelo

Densidad aparente

(Mg.m-3)

1,11 1,28

CIC (cmol+/kg) 13,8 3,5

Ca2+ (cmol+/kg) 8,9 2,0

K+ (cmol+/kg) 0,6 0,2

P soluble (ppm) 17,8 6,1

N total (%) 0,33 0,12

Estabilidad

estructural

849 65

Protistas

Protozoarios

Heterótrofos

Saprófitos

Predatores de bacterias

Requieren humedad

Amebas degradan la lignina

Bacterias (Monera)

Unicelulares

Grupo másnumeroso

Mayormente son heterótrofos

Descomposición de la M.O.

Mineralización –Inmovilización

Solubilización del P

Agregación

Síntesis de compuestos húmicos

• Amonificación: conversión del nitrógeno que en la materia viva aparece principalmente como grupos amino (-NH2) o imino (-NH-) a ion amonio

• Nitrificación del N: oxidación del N

Nitrosomonas Nitrobacter

Nitrosococcus Nitrocystis

NH4+ NO2

- NO3-

• Denitrificación: reducción del Nitrato a N molecular (N2):

2NO3- + 10e- + 12H+ → N2 + 6H2O

Realizada por Pseudomonas

Bacterias (cont.)

Bacterias (cont.)

• Fijación biológica del N2 atmosférico: realizada por bacterias simbióticas y de vida libre

• N2 + 8H+ + 6e- + 16ATP 2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi

Fijación simbiótica del N2 atmosférico

• Combinación del N2 atmosférico con H para formar amonio, el cual luego es incorporado en compuestos nitrogenados orgánicos útiles para las plantas

• Bacterias: Rhizobium, Bradyrhizobium, que viven en nódulos de las raíces de leguminosas (frijol, alfalfa, arveja, soya, etc.)

Fijación del N2 atmosférico por bacterias de vida libre

• Bacterias de vida libre: Azotobacter,Azospirillum, Clostridium, Beijerinckia

• Viven en la rizósfera

• Cantidad de N fijado es menor que el fijadopor las bacterias simbióticas

Nódulos en soya

Efecto de la aplicación de fertilizantes sobre la nodulación

Actinomicetos

• Degradación de materiales orgánicos en elsuelo: quitina, celulosa y hemicelulosa

• pH óptimo: 6,0 – 7,5

• Tienden a ser más abundantes en suelos secos

• Frankia: simbiosis con especies arbóreas(aliso, casuarina). Fijación de N2 atmosférico

Frankia

Simbiosis con especiesarbóreas (aliso,casuarina). Fijación deN2 atmosférico

Hongos

• Se desarrollan en cualquier tipo de suelo en función al pH, pero son importantes en suelos ácidos

• Heterótrofos• Descomposición de la M.O.: desde compuestos

simples hasta bastante complejos (lignina, ácidos húmicos).

• Síntesis de compuestos húmicos• Agregación• Patógenos de plantas• Micorrizass7uw

Micorrizas

• Simbiosis entre la gran mayoría de plantas yhongos especializados

• Clasificación: ectomicorrizas y endomicorrizas• Permiten a la planta aumentar su superficie de

absorción gracias a las hifas• Mayor absorción de agua, P, Cu y Zn• Protegen a la planta contra la acción de

patógenos• Géneros importantes: Glomus, Gigaspora,

Acaulospora, Sclerocystis

Ectomicorrizas

Ectomicorrizas

• Cubren la superficie de las raicillascon un manto fúngico.

• Las hifas penetran las raíces ydesarrollan alrededor de las célulasde la corteza pero no penetran estasparedes celulares.

Endomicorrizas

Endomicorrizas o Micorriza Vesículo-Arbuscular (MVA)

• Penetran las paredes de las células de lacorteza.

• Estructuras: vesículas (órganos dealmacén para los nutrientes y otrosproductos) y arbúsculos (sitios detransferencia de los nutrientesminerales del hongo a la plantahospedera.

Algas• Fotoautótrofas, no dependen de la M.O.

• Mayor población en la superficie del suelo ygrietas.

• 4 grupos de importancia: verdes (clorofitas),verde-azuladas (cyanofitas), diatomeas y Verde-amarillentas (xantofitas)

• Relativa abundancia e importancia:

Suelos de clima templado:verdes>diatomeas>verde-azul>verde-amar.

Suelos de clima tropical:

verde azuladas > resto

Algas (cont.)

• Colonizadores primarios en superficiesexpuestas a la luz solar (suelosvolcánicos, desiertos, rocas), reforzadopor la producción de ácido carbónico delmetabolismo algal, el cual puede acelerarla meteorización

• Suelos inundados (p.ej.: arroceros): algaAnabaena en simbiosis con helechoAzolla, fija N2 atmosférico.

AZOLLA Sonplantas acuáticasflotantes, de hojaspequeñas con raícescortas

Anabaena autótrofa por tener unaclorofila dispersa,

Efectos perjudiciales

• Causantes de enfermedades en las plantas,los más perjudiciales son los hongos

• Competencia por nutrientes. Los absorbenmás rápido que las plantas

• En condiciones de mal drenaje losmicroorganismos pueden agotar el oxígeno.

Consecuencias: las raíces se quedan sinoxígeno; reducción de N, S (volatilización), Fey Mn.

Efectos benéficos

• Descomposición de la M.O.

• Transformaciones inorgánicas:mineralización, nitrificación,oxidación de S, P, Fe, Mn

• Fijación de N2 atmosférico

• Micorrizas

• Agregación

INFLUENCIA HUMANA EN LOS SUELOS

Entre las actividades que contribuyen a la degradación y pérdida de suelos están:

DEFORESTACIÓN

Se elimina la cubierta vegetal y se facilita la erosión.

SOBREEXPLOTACIÓN DE CULTIVOS

SOBREPASTOREO

Se empobrece el suelo y se contamina por el abuso de fertilizantes.

Se deja el suelo sin protección.

CONSECUENCIA CONSECUENCIA CONSECUENCIA

MEDIDAS DE PROTECCIÓN

MEDIDAS DE PROTECCIÓN

MEDIDAS DE PROTECCIÓN

REPOBLACIÓN FORESTAL

EVITAR LA SOBREEXPLOTACIÓN

EVITAR EL SOBREPASTOREO

NO HACER SURCOS A FAVOR DE PENDIENTE

Ciclos biogeoquímicos

• Ciclo del Carbono

• Ciclo del Nitrógeno

• Ciclo del Fósforo

• Ciclo del Potasio

• Ciclo del Azufre

AtmósferaCO2

Respiración

Plantas(CH2O)n

Animales yMicroorganismos

Materia Orgánicadel suelo

Condicionesanaerobias

CH4

COMicroorganismos

Mineralización

Meteorización

Disolución

Fotosíntesis

Combustión

CO2 en el agua

Plantas acuáticasy algas

Animalesacuáticos

Precipitación comoCaCO3

Ciclo del Carbono

Ciclo del Nitrógeno

Aproximadamente80% de lasmoléculas en laatmósfera de laTierra estácompuesta de dosátomos de nitrógenounidos entre sí (N2).Todas las plantas yanimales necesitannitrógeno paraelaboraraminoácidos,proteínas y DNA

Es componentede los ácidosnucleicos como elADN, muchassustanciasintermedias en lafotosíntesis y enla respiracióncelular estáncombinadas conel fósforo, y losátomos defósforoproporcionan labase para laformación de losenlaces de altocontenido deenergía del ATP

Ciclo del azufre

nutrientesecundariorequerido porplantas yanimales pararealizar diversasfunciones,además elazufre estápresente enprácticamentetodas lasproteínas y deesta manera esun elementoabsolutamenteesencial paratodos los seresvivos.

GRACIAS